Un peine de frecuencia óptica es un espectro compuesto por una serie de componentes de frecuencia uniformemente espaciados en el espectro, que pueden generarse mediante láseres, resonadores o láseres de modo bloqueado.moduladores electroópticos.Peines de frecuencia óptica generados pormoduladores electroópticostienen las características de alta frecuencia de repetición, intersecado interno y alta potencia, etc., que se utilizan ampliamente en calibración de instrumentos, espectroscopia o física fundamental, y han atraído cada vez más el interés de los investigadores en los últimos años.
Recientemente, Alexandre Parriaux y otros de la Universidad de Burgendi en Francia publicaron un artículo de revisión en la revista Advances in Optics and Photonics, presentando sistemáticamente los últimos avances en investigación y aplicaciones de peines de frecuencia óptica generados pormodulación electroóptica: Incluye la introducción del peine de frecuencia óptica, el método y las características del peine de frecuencia óptica generado pormodulador electroóptico, y finalmente enumera los escenarios de aplicación demodulador electroópticopeine de frecuencia óptica en detalle, incluida la aplicación de espectro de precisión, interferencia de peine óptico doble, calibración de instrumentos y generación de formas de onda arbitrarias, y analiza el principio detrás de diferentes aplicaciones.Finalmente, el autor ofrece la perspectiva de la tecnología de peine de frecuencia óptica con modulador electroóptico.
01 Antecedentes
Este mes se cumplen 60 años que el Dr. Maiman inventó el primer láser de rubí.Cuatro años más tarde, Hargrove, Fock y Pollack de los Laboratorios Bell en los Estados Unidos fueron los primeros en informar sobre el bloqueo de modo activo logrado en láseres de helio-neón; el espectro del láser de bloqueo de modo en el dominio del tiempo se representa como una emisión de pulso. en el dominio de la frecuencia hay una serie de líneas cortas discretas y equidistantes, muy similar a nuestro uso diario de peines, por eso llamamos a este espectro “peine de frecuencia óptica”.Denominado “peine de frecuencia óptica”.
Debido a las buenas perspectivas de aplicación del peine óptico, el Premio Nobel de Física en 2005 fue otorgado a Hansch y Hall, quienes realizaron un trabajo pionero en la tecnología del peine óptico; desde entonces, el desarrollo del peine óptico ha alcanzado una nueva etapa.Debido a que diferentes aplicaciones tienen diferentes requisitos para los peines ópticos, como potencia, espaciado de líneas y longitud de onda central, esto ha llevado a la necesidad de utilizar diferentes medios experimentales para generar peines ópticos, como láseres de modo bloqueado, microresonadores y electroópticos. modulador.
HIGO.1 Espectro en el dominio del tiempo y espectro en el dominio de la frecuencia del peine de frecuencia óptica
Fuente de la imagen: peines de frecuencia electroópticos.
Desde el descubrimiento de los peines de frecuencia óptica, la mayoría de los peines de frecuencia óptica se han producido utilizando láseres de modo bloqueado.En los láseres de modo bloqueado, se utiliza una cavidad con un tiempo de ida y vuelta de τ para fijar la relación de fase entre los modos longitudinales, a fin de determinar la tasa de repetición del láser, que generalmente puede ser de megahercios (MHz) a gigahercios ( GHz).
El peine de frecuencia óptica generado por el microresonador se basa en efectos no lineales y el tiempo de ida y vuelta está determinado por la longitud de la microcavidad, porque la longitud de la microcavidad es generalmente inferior a 1 mm, la frecuencia óptica El peine generado por la microcavidad es generalmente de 10 gigahercios a 1 terahercio.Hay tres tipos comunes de microcavidades, microtúbulos, microesferas y microanillos.Utilizando efectos no lineales en fibras ópticas, como la dispersión Brillouin o la mezcla de cuatro ondas, combinados con microcavidades, se pueden producir peines de frecuencia óptica en el rango de decenas de nanómetros.Además, también se pueden generar peines de frecuencia óptica utilizando algunos moduladores acústico-ópticos.
Hora de publicación: 18-dic-2023