02modulador electroópticoymodulación electroópticapeine de frecuencia óptica
El efecto electroóptico se refiere al efecto que produce el cambio del índice de refracción de un material cuando se aplica un campo eléctrico. Hay dos tipos principales de efecto electroóptico, uno es el efecto electroóptico primario, también conocido como efecto Pokels, que se refiere al cambio lineal del índice de refracción del material con el campo eléctrico aplicado. El otro es el efecto electroóptico secundario, también conocido como efecto Kerr, en el que el cambio en el índice de refracción del material es proporcional al cuadrado del campo eléctrico. La mayoría de los moduladores electroópticos se basan en el efecto Pokels. Utilizando el modulador electroóptico podemos modular la fase de la luz incidente, y en base a la modulación de fase, mediante una determinada conversión, también podemos modular la intensidad o polarización de la luz.
Hay varias estructuras clásicas diferentes, como se muestra en la Figura 2. (a), (b) y (c) son todas estructuras de modulador único con estructura simple, pero el ancho de línea del peine de frecuencia óptica generado está limitado por el espectro electroóptico. ancho de banda. Si se requiere un peine de frecuencia óptica con alta frecuencia de repetición, se requieren dos o más moduladores en cascada, como se muestra en la Figura 2 (d) (e). El último tipo de estructura que genera un peine de frecuencia óptica se llama resonador electroóptico, que es el modulador electroóptico colocado en el resonador, o el resonador mismo puede producir un efecto electroóptico, como se muestra en la Figura 3.
HIGO. 2 Varios dispositivos experimentales para generar peines de frecuencia óptica basados enmoduladores electroópticos
HIGO. 3 Estructuras de varias cavidades electroópticas.
03 Características del peine de frecuencia óptica de modulación electroóptica
Ventaja uno: sintonizabilidad
Dado que la fuente de luz es un láser de amplio espectro sintonizable y el modulador electroóptico también tiene un cierto ancho de banda de frecuencia operativa, el peine de frecuencia óptica de modulación electroóptica también es sintonizable en frecuencia. Además de la frecuencia sintonizable, dado que la generación de forma de onda del modulador es sintonizable, la frecuencia de repetición del peine de frecuencias ópticas resultante también es sintonizable. Esta es una ventaja que no tienen los peines de frecuencia óptica producidos por láseres de modo bloqueado y microresonadores.
Ventaja dos: frecuencia de repetición
La tasa de repetición no sólo es flexible, sino que también se puede lograr sin cambiar el equipo experimental. El ancho de línea del peine de frecuencia óptica de modulación electroóptica es aproximadamente equivalente al ancho de banda de modulación, el ancho de banda del modulador electroóptico comercial general es de 40 GHz y la frecuencia de repetición del peine de frecuencia óptica de modulación electroóptica puede exceder el ancho de banda del peine de frecuencia óptica generado. por todos los demás métodos excepto el micro resonador (que puede alcanzar los 100 GHz).
Ventaja 3: conformación espectral
En comparación con el peine óptico producido por otros métodos, la forma del disco óptico del peine óptico modulado electroópticamente está determinada por una serie de grados de libertad, tales como señal de radiofrecuencia, voltaje de polarización, polarización incidente, etc., que pueden ser Se utiliza para controlar la intensidad de diferentes peines para lograr el propósito de dar forma espectral.
04 Aplicación del peine de frecuencia óptica modulador electroóptico
En la aplicación práctica del peine de frecuencia óptica del modulador electroóptico, se puede dividir en espectros de peine simple y doble. El espacio entre líneas de un espectro de peine único es muy estrecho, por lo que se puede lograr una alta precisión. Al mismo tiempo, en comparación con el peine de frecuencia óptica producido por láser de modo bloqueado, el dispositivo de peine de frecuencia óptica modulador electroóptico es más pequeño y mejor sintonizable. El espectrómetro de doble peine se produce mediante la interferencia de dos peines simples coherentes con frecuencias de repetición ligeramente diferentes, y la diferencia en la frecuencia de repetición es el espacio entre líneas del nuevo espectro de peine de interferencia. La tecnología de peine de frecuencia óptica se puede utilizar en imágenes ópticas, alcance, medición de espesor, calibración de instrumentos, conformación de espectro de forma de onda arbitraria, fotónica de radiofrecuencia, comunicación remota, sigilo óptico, etc.
HIGO. 4 Escenario de aplicación del peine de frecuencia óptica: tomando como ejemplo la medición del perfil de bala de alta velocidad
Hora de publicación: 19-dic-2023