02modulatore elettro-otticoEModulazione elettro-otticapettine di frequenza ottica
L'effetto elettro-ottico si riferisce all'effetto che l'indice di rifrazione di un materiale cambia quando viene applicato un campo elettrico. Esistono due tipi principali di effetto elettro-ottico, uno è l'effetto elettro-ottico primario, noto anche come effetto Pokels, che si riferisce alla variazione lineare del materiale indice di rifrazione con il campo elettrico applicato. L'altro è l'effetto elettro-ottico secondario, noto anche come effetto Kerr, in cui la variazione nell'indice di rifrazione del materiale è proporzionale al quadrato del campo elettrico. La maggior parte dei modulatori elettro-ottici si basano sull'effetto Pokels. Usando il modulatore elettro-ottico, possiamo modulare la fase della luce incidente e sulla base della modulazione della fase, attraverso una certa conversione, possiamo anche modulare l'intensità o la polarizzazione della luce.
Esistono diverse strutture classiche, come mostrato nella Figura 2. (A), (B) e (C) sono tutte strutture del modulatore singolo con struttura semplice, ma la larghezza della linea del pettine di frequenza ottica generata è limitata dalla larghezza di banda elettro-ottica. Se è richiesto un pettine di frequenza ottica con una frequenza di ripetizione elevata, sono necessari due o più modulatori in cascata, come mostrato nella Figura 2 (d) (e). L'ultimo tipo di struttura che genera un pettine di frequenza ottica è chiamato risonatore elettro-ottico, che è il modulatore elettro-ottico posto nel risonatore, oppure il risonatore stesso può produrre un effetto elettro-ottico, come mostrato nella Figura 3.
FICO. 2 Diversi dispositivi sperimentali per la generazione di pettini di frequenza ottica basati sumodulatori elettro-ottici
FICO. 3 strutture di diverse cavità elettro-ottiche
03 Caratteristiche di pettine di frequenza ottica di modulazione elettro-ottica
Vantaggio uno: sintonizzabilità
Poiché la sorgente luminosa è un laser a spettro ampio sintonizzabile e il modulatore elettro-ottico ha anche una certa larghezza di banda di frequenza operativa, è anche una sintonizzazione della frequenza di frequenza. Oltre alla frequenza sintonizzabile, poiché la generazione della forma d'onda del modulatore è sintonizzabile, è anche sintonizzabile la frequenza di ripetizione del pettine di frequenza ottica risultante. Questo è un vantaggio che i pettini di frequenza ottica prodotti da laser e micro-resonacatori bloccati in modalità non hanno.
Vantaggio due: frequenza di ripetizione
Il tasso di ripetizione non è solo flessibile, ma può anche essere raggiunto senza cambiare l'attrezzatura sperimentale. La larghezza della linea del pettine di frequenza ottica di modulazione elettro-ottica è approssimativamente equivalente alla larghezza di banda di modulazione, la larghezza di banda del modulatore elettro-ottico commerciale generale è di 40 GHz e la modulazione elettro-ottica di modulazione ottica di ripetizione della frequenza può superare il pettine di frequenza ottica della larghezza di fascia di frequenza generata generata da altri metodi, tranne il micro reonatore (che può raggiungere 100 ghz).
Vantaggio 3: modellatura spettrale
Rispetto al pettine ottico prodotta da altri modi, la forma del disco ottico del pettine ottico modulato elettro-ottico è determinata da un numero di gradi di libertà, come il segnale di frequenza radio, la tensione di polarizzazione, la polarizzazione incidente, ecc.
04 Applicazione del pettine di frequenza ottica del modulatore elettro-ottico
Nell'applicazione pratica del pettine di frequenza ottica del modulatore elettro-ottico, può essere diviso in spettri di pettine singoli e doppi. La spaziatura della linea di un singolo spettro di pettine è molto stretta, quindi è possibile ottenere una precisione elevata. Allo stesso tempo, rispetto al pettine di frequenza ottica prodotta dal laser bloccato in modalità, il dispositivo del pettine di frequenza ottica del modulatore elettro-ottico è più piccolo e meglio sintonizzabile. Lo spettrometro a doppio pettine è prodotto dall'interferenza di due singoli pettini coerenti con frequenze di ripetizione leggermente diverse e la differenza nella frequenza di ripetizione è la spaziatura della linea del nuovo spettro di pettine di interferenza. La tecnologia di pettine di frequenza ottica può essere utilizzata in imaging ottico, distanza, misurazione dello spessore, calibrazione dello strumento, modellatura arbitraria dello spettro della forma d'onda, fotonica a radiofrequenza, comunicazione remota, furtività ottica e così via.
FICO. 4 Scenario di applicazione del pettine di frequenza ottica: assumere la misurazione del profilo di proiettile ad alta velocità come esempio
Tempo post: dicembre-19-2023