02modulador eletro-ópticoemodulação eletro-ópticapente de frequência óptica
O efeito eletro-óptico refere-se ao efeito de que o índice de refração de um material muda quando um campo elétrico é aplicado. Existem dois tipos principais de efeito eletro-óptico, um é o efeito eletro-óptico primário, também conhecido como efeito Pokels, que se refere à mudança linear do índice de refração do material com o campo elétrico aplicado. O outro é o efeito eletro-óptico secundário, também conhecido como efeito Kerr, no qual a mudança no índice de refração do material é proporcional ao quadrado do campo elétrico. A maioria dos moduladores eletro-ópticos são baseados no efeito Pokels. Utilizando o modulador eletro-óptico, podemos modular a fase da luz incidente, e com base na modulação de fase, através de uma determinada conversão, também podemos modular a intensidade ou polarização da luz.
Existem várias estruturas clássicas diferentes, como mostrado na Figura 2. (a), (b) e (c) são todas estruturas moduladoras únicas com estrutura simples, mas a largura da linha do pente de frequência óptica gerado é limitada pelo eletro-óptico largura de banda. Se for necessário um pente de frequência óptica com alta frequência de repetição, dois ou mais moduladores serão necessários em cascata, conforme mostrado na Figura 2 (d) (e). O último tipo de estrutura que gera um pente de frequência óptica é chamado de ressonador eletro-óptico, que é o modulador eletro-óptico colocado no ressonador, ou o próprio ressonador pode produzir um efeito eletro-óptico, conforme mostrado na Figura 3.
FIGO. 2 Vários dispositivos experimentais para geração de pentes de frequência óptica baseados emmoduladores eletro-ópticos
FIGO. 3 Estruturas de diversas cavidades eletro-ópticas
03 Características do pente de frequência óptica de modulação eletro-óptica
Vantagem um: ajuste
Como a fonte de luz é um laser de amplo espectro ajustável e o modulador eletro-óptico também possui uma certa largura de banda de frequência operacional, o pente de frequência óptica de modulação eletro-óptica também é ajustável em frequência. Além da frequência sintonizável, uma vez que a geração da forma de onda do modulador é ajustável, a frequência de repetição do pente de frequência óptica resultante também é ajustável. Esta é uma vantagem que os pentes de frequência óptica produzidos por lasers e microrressonadores de modo bloqueado não possuem.
Vantagem dois: frequência de repetição
A taxa de repetição não é apenas flexível, mas também pode ser alcançada sem alterar o equipamento experimental. A largura da linha do pente de frequência óptica de modulação eletro-óptica é aproximadamente equivalente à largura de banda de modulação, a largura de banda do modulador eletro-óptico comercial geral é de 40 GHz, e a frequência de repetição do pente de frequência óptica de modulação eletro-óptica pode exceder a largura de banda do pente de frequência óptica gerada por todos os outros métodos, exceto o micro ressonador (que pode atingir 100 GHz).
Vantagem 3: modelagem espectral
Em comparação com o pente óptico produzido por outras formas, o formato do disco óptico do pente óptico modulado eletro-óptico é determinado por vários graus de liberdade, como sinal de radiofrequência, tensão de polarização, polarização incidente, etc., que pode ser usado para controlar a intensidade de diferentes pentes para atingir o propósito de modelagem espectral.
04 Aplicação do pente de frequência óptica do modulador eletro-óptico
Na aplicação prática do pente de frequência óptica do modulador eletro-óptico, ele pode ser dividido em espectros de pente simples e duplo. O espaçamento entre linhas de um espectro de pente único é muito estreito, portanto, alta precisão pode ser alcançada. Ao mesmo tempo, em comparação com o pente de frequência óptica produzido pelo laser de modo bloqueado, o dispositivo do pente de frequência óptica do modulador eletro-óptico é menor e melhor sintonizável. O espectrômetro de pente duplo é produzido pela interferência de dois pentes únicos coerentes com frequências de repetição ligeiramente diferentes, e a diferença na frequência de repetição é o espaçamento entre linhas do novo espectro de pente de interferência. A tecnologia de pente de frequência óptica pode ser usada em imagens ópticas, medição de espessura, calibração de instrumentos, modelagem arbitrária de espectro de formas de onda, fotônica de radiofrequência, comunicação remota, furtividade óptica e assim por diante.
FIGO. 4 Cenário de aplicação do pente de frequência óptica: tomando como exemplo a medição do perfil de bala de alta velocidade
Horário da postagem: 19 de dezembro de 2023