Un pettine di frequenza ottico è uno spettro composto da una serie di componenti di frequenza equidistanti sullo spettro, che possono essere generati da laser, risonatori o laser con modalità bloccata.modulatori elettro-ottici. Pettini di frequenza ottici generati damodulatori elettro-otticihanno le caratteristiche di alta frequenza di ripetizione, interessiccazione interna e alta potenza, ecc., che sono ampiamente utilizzate nella calibrazione degli strumenti, nella spettroscopia o nella fisica fondamentale e hanno attirato sempre più interesse da parte dei ricercatori negli ultimi anni.
Recentemente, Alexandre Parriaux e altri dell'Università di Burgendi in Francia hanno pubblicato un articolo di revisione sulla rivista Advances in Optics and Photonics, introducendo sistematicamente gli ultimi progressi della ricerca e l'applicazione dei pettini di frequenza ottici generati damodulazione elettro-ottica: Include l'introduzione del pettine di frequenza ottica, il metodo e le caratteristiche del pettine di frequenza ottica generato damodulatore elettrootticoe infine enumera gli scenari applicativi dimodulatore elettrootticopettine di frequenza ottica in dettaglio, inclusa l'applicazione dello spettro di precisione, l'interferenza del doppio pettine ottico, la calibrazione dello strumento e la generazione di forme d'onda arbitrarie, e discute il principio alla base delle diverse applicazioni. Infine, l'autore offre la prospettiva della tecnologia del pettine di frequenza ottico del modulatore elettro-ottico.
01 Sfondo
Questo mese sono passati 60 anni da quando il Dr. Maiman ha inventato il primo laser a rubino. Quattro anni dopo, Hargrove, Fock e Pollack dei Bell Laboratories negli Stati Uniti furono i primi a segnalare il mode-locking attivo ottenuto nei laser elio-neon, lo spettro del laser mode-locking nel dominio del tempo è rappresentato come un'emissione di impulsi, nel dominio della frequenza c'è una serie di brevi linee discrete ed equidistanti, molto simili al nostro uso quotidiano dei pettini, per questo chiamiamo questo spettro “pettine di frequenza ottica”. Chiamato “pettine di frequenza ottico”.
Grazie alle buone prospettive di applicazione del pettine ottico, il Premio Nobel per la fisica nel 2005 è stato assegnato a Hansch e Hall, che hanno svolto un lavoro pionieristico sulla tecnologia del pettine ottico, da allora lo sviluppo del pettine ottico ha raggiunto una nuova fase. Poiché diverse applicazioni hanno requisiti diversi per i pettini ottici, come potenza, interlinea e lunghezza d'onda centrale, ciò ha portato alla necessità di utilizzare diversi mezzi sperimentali per generare pettini ottici, come laser mode-locked, micro-risonatori e sistemi elettro-ottici. modulatore.
FICO. 1 Spettro nel dominio del tempo e spettro nel dominio della frequenza del pettine di frequenza ottico
Fonte immagine: pettini di frequenza elettro-ottici
Dalla scoperta dei pettini di frequenza ottica, la maggior parte dei pettini di frequenza ottica è stata prodotta utilizzando laser con modalità bloccata. Nei laser con modalità bloccata, una cavità con un tempo di andata e ritorno pari a τ viene utilizzata per fissare la relazione di fase tra le modalità longitudinali, in modo da determinare la velocità di ripetizione del laser, che generalmente può variare da megahertz (MHz) a gigahertz ( GHz).
Il pettine di frequenza ottica generato dal micro-risonatore si basa su effetti non lineari e il tempo di andata e ritorno è determinato dalla lunghezza della micro-cavità, poiché la lunghezza della micro-cavità è generalmente inferiore a 1 mm, la frequenza ottica il pettine generato dalla microcavità è generalmente compreso tra 10 gigahertz e 1 terahertz. Esistono tre tipi comuni di microcavità, microtubuli, microsfere e microanelli. Utilizzando effetti non lineari nelle fibre ottiche, come lo scattering Brillouin o la miscelazione a quattro onde, combinati con microcavità, è possibile produrre pettini di frequenza ottica nell'intervallo delle decine di nanometri. Inoltre, è possibile generare pettini di frequenza ottici utilizzando alcuni modulatori acusto-ottici.
Orario di pubblicazione: 18 dicembre 2023