02modulateur électro-optiqueetmodulation électro-optiquepeigne de fréquence optique
L'effet électro-optique fait référence à l'effet que l'indice de réfraction d'un matériau change lorsqu'un champ électrique est appliqué. Il existe deux principaux types d'effet électro-optique, l'un est l'effet électro-optique principal, également connu sous le nom d'effet POKELS, qui fait référence au changement linéaire de l'indice de réfraction du matériau avec le champ électrique appliqué. L'autre est l'effet électro-optique secondaire, également connu sous le nom d'effet Kerr, dans lequel la variation de l'indice de réfraction du matériau est proportionnelle au carré du champ électrique. La plupart des modulateurs électro-optiques sont basés sur l'effet POKELS. En utilisant le modulateur électro-optique, nous pouvons moduler la phase de la lumière incidente, et sur la base de la modulation de phase, par une certaine conversion, nous pouvons également moduler l'intensité ou la polarisation de la lumière.
Il existe plusieurs structures classiques différentes, comme le montre la figure 2. (A), (b) et (c) sont toutes des structures de modulateur unique avec une structure simple, mais la largeur de ligne du peigne de fréquence optique générée est limitée par la bande passante électro-optique. Si un peigne de fréquence optique avec une fréquence de répétition élevée est nécessaire, deux modulateurs ou plus sont nécessaires en cascade, comme le montre la figure 2 (d) (e). Le dernier type de structure qui génère un peigne à fréquence optique est appelé un résonateur électro-optique, qui est le modulateur électro-optique placé dans le résonateur, ou le résonateur lui-même peut produire un effet électro-optique, comme le montre la figure 3.
FIGUE. 2 Plusieurs dispositifs expérimentaux pour générer des peignes de fréquence optique basés surmodulateurs électro-optiques
FIGUE. 3 structures de plusieurs cavités électro-optiques
03 Caractéristiques de peignes de fréquence optique de modulation électro-optique
Avantage un: accordabilité
Étant donné que la source lumineuse est un laser à large spectre réglable et que le modulateur électro-optique a également une certaine bande passante de fréquence de fonctionnement, le peigne de fréquence optique de modulation électro-optique est également accordable en fréquence. En plus de la fréquence accordable, puisque la génération de forme d'onde du modulateur est accordable, la fréquence de répétition du peigne de fréquence optique résultante est également accordable. C'est un avantage que les peignes de fréquence optique produits par les lasers et les micro-résonateurs à verrouillage de mode n'ont pas.
Avantage deux: fréquence de répétition
Le taux de répétition est non seulement flexible, mais peut également être réalisé sans modifier l'équipement expérimental. La largeur de la ligne du peigne de fréquence optique de modulation électro-optique est à peu près équivalente à la bande passante de modulation, la bande passante générale du modulateur électro-optique commercial est de 40 GHz, et la fréquence de la fréquence optique de modulation électro-optique peut dépasser la fréquence de la fréquence de la fréquence optique générée par toutes les autres méthodes à l'exception de la micro-résonatrice (qui peut atteindre 100ghz).
Avantage 3: Forme spectrale
Par rapport au peigne optique produit par d'autres moyens, la forme du disque optique du peigne optique modulé électro-optique est déterminée par un certain nombre de degrés de liberté, tels que le signal radiofréquence, la tension de biais, la polarisation incidente, etc., qui peut être utilisée pour contrôler l'intensité de différentes combres pour atteindre le but de la forme spectrale.
04 Application de peigne de fréquence optique du modulateur électro-optique
Dans l'application pratique du peigne de fréquence optique du modulateur électro-optique, il peut être divisé en spectres de peigne simple et double. L'espacement des lignes d'un seul spectre de peigne est très étroit, donc une précision élevée peut être obtenue. Dans le même temps, par rapport au peigne à fréquence optique produit par le laser verrouillé en mode, le dispositif du peigne de fréquence optique du modulateur électro-optique est plus petit et mieux réglable. Le spectromètre à double peigne est produit par l'interférence de deux peignes uniques cohérents avec des fréquences de répétition légèrement différentes, et la différence de fréquence de répétition est l'espacement des lignes du nouveau spectre de peigne d'interférence. La technologie de peigne de fréquence optique peut être utilisée dans l'imagerie optique, la fonctionnalité, la mesure d'épaisseur, l'étalonnage des instruments, la mise en forme du spectre de forme d'onde arbitraire, la photonique radiofréquence, la communication à distance, la furtivité optique, etc.
FIGUE. 4 Scénario d'application du peigne de fréquence optique: Prendre la mesure du profil de balle à grande vitesse comme exemple
Heure du poste: 29 décembre 2023