02ηλεκτρο-οπτικός διαμορφωτήςκαιηλεκτροοπτική διαμόρφωσηχτένα οπτικής συχνότητας
Το ηλεκτροοπτικό φαινόμενο αναφέρεται στο φαινόμενο που αλλάζει ο δείκτης διάθλασης ενός υλικού όταν εφαρμόζεται ηλεκτρικό πεδίο. Υπάρχουν δύο κύρια είδη ηλεκτρο-οπτικών φαινομένων, το ένα είναι το κύριο ηλεκτρο-οπτικό φαινόμενο, γνωστό και ως φαινόμενο Pokels, το οποίο αναφέρεται στη γραμμική αλλαγή του δείκτη διάθλασης υλικού με το εφαρμοζόμενο ηλεκτρικό πεδίο. Το άλλο είναι το δευτερεύον ηλεκτρο-οπτικό φαινόμενο, γνωστό και ως φαινόμενο Kerr, στο οποίο η μεταβολή του δείκτη διάθλασης του υλικού είναι ανάλογη με το τετράγωνο του ηλεκτρικού πεδίου. Οι περισσότεροι ηλεκτρο-οπτικοί διαμορφωτές βασίζονται στο φαινόμενο Pokels. Χρησιμοποιώντας τον ηλεκτροοπτικό διαμορφωτή, μπορούμε να διαμορφώσουμε τη φάση του προσπίπτοντος φωτός και με βάση τη διαμόρφωση φάσης, μέσω μιας ορισμένης μετατροπής, μπορούμε επίσης να διαμορφώσουμε την ένταση ή την πόλωση του φωτός.
Υπάρχουν πολλές διαφορετικές κλασσικές δομές, όπως φαίνεται στο Σχήμα 2. (α), (β) και (γ) είναι όλες δομές απλών διαμορφωτών με απλή δομή, αλλά το πλάτος γραμμής της παραγόμενης χτένας οπτικής συχνότητας περιορίζεται από την ηλεκτρο-οπτική εύρος ζώνης. Εάν απαιτείται χτένα οπτικής συχνότητας με υψηλή συχνότητα επανάληψης, απαιτούνται δύο ή περισσότεροι διαμορφωτές σε καταρράκτη, όπως φαίνεται στο Σχήμα 2(δ)(ε). Ο τελευταίος τύπος δομής που δημιουργεί μια χτένα οπτικής συχνότητας ονομάζεται ηλεκτρο-οπτικός συντονιστής, ο οποίος είναι ο ηλεκτρο-οπτικός διαμορφωτής που τοποθετείται στο αντηχείο ή ο ίδιος ο συντονιστής μπορεί να παράγει ένα ηλεκτρο-οπτικό αποτέλεσμα, όπως φαίνεται στο Σχήμα 3.
ΣΥΚΟ. 2 Αρκετές πειραματικές συσκευές για τη δημιουργία χτενών οπτικής συχνότητας με βάσηηλεκτροοπτικοί διαμορφωτές
ΣΥΚΟ. 3 Κατασκευές πολλών ηλεκτροοπτικών κοιλοτήτων
03 Χαρακτηριστικά χτένας οπτικής συχνότητας ηλεκτρο-οπτικής διαμόρφωσης
Πλεονέκτημα πρώτο: συντονισμός
Δεδομένου ότι η πηγή φωτός είναι ένα λέιζερ ευρέος φάσματος με δυνατότητα συντονισμού και ο ηλεκτρο-οπτικός διαμορφωτής έχει επίσης ένα ορισμένο εύρος ζώνης συχνότητας λειτουργίας, η χτένα οπτικής συχνότητας ηλεκτρο-οπτικής διαμόρφωσης είναι επίσης συντονισμένη συχνότητα. Εκτός από τη συντονίσιμη συχνότητα, δεδομένου ότι η δημιουργία κυματομορφής του διαμορφωτή είναι ρυθμίσιμη, η συχνότητα επανάληψης της προκύπτουσας χτένας οπτικής συχνότητας μπορεί επίσης να συντονιστεί. Αυτό είναι ένα πλεονέκτημα που δεν έχουν οι χτένες οπτικής συχνότητας που παράγονται από λέιζερ και μικροσυντονιστές κλειδωμένου τρόπου λειτουργίας.
Πλεονέκτημα δεύτερο: συχνότητα επανάληψης
Το ποσοστό επανάληψης δεν είναι μόνο ευέλικτο, αλλά μπορεί επίσης να επιτευχθεί χωρίς αλλαγή του πειραματικού εξοπλισμού. Το πλάτος γραμμής της χτένας οπτικής συχνότητας ηλεκτρο-οπτικής διαμόρφωσης είναι περίπου ισοδύναμο με το εύρος ζώνης διαμόρφωσης, το γενικό εύρος ζώνης του εμπορικού ηλεκτροοπτικού διαμορφωτή είναι 40 GHz και η συχνότητα επανάληψης οπτικής χτένας ηλεκτρο-οπτικής διαμόρφωσης μπορεί να υπερβαίνει το εύρος ζώνης χτένα οπτικής συχνότητας που δημιουργείται με όλες τις άλλες μεθόδους εκτός από το μικροανηχείο (που μπορεί να φτάσει τα 100 GHz).
Πλεονέκτημα 3: φασματική διαμόρφωση
Σε σύγκριση με την οπτική χτένα που παράγεται με άλλους τρόπους, το σχήμα του οπτικού δίσκου της ηλεκτρο-οπτικής διαμορφωμένης οπτικής χτένας καθορίζεται από έναν αριθμό βαθμών ελευθερίας, όπως σήμα ραδιοσυχνότητας, τάση πόλωσης, προσπίπτουσα πόλωση κ.λπ. χρησιμοποιείται για τον έλεγχο της έντασης διαφορετικών χτενών για την επίτευξη του σκοπού της φασματικής διαμόρφωσης.
04 Εφαρμογή χτένας οπτικής συχνότητας ηλεκτρο-οπτικού διαμορφωτή
Στην πρακτική εφαρμογή της χτένας οπτικής συχνότητας ηλεκτρο-οπτικού διαμορφωτή, μπορεί να χωριστεί σε φάσματα μονής και διπλής χτένας. Η απόσταση μεταξύ των γραμμών ενός φάσματος μιας χτένας είναι πολύ στενή, επομένως μπορεί να επιτευχθεί υψηλή ακρίβεια. Ταυτόχρονα, σε σύγκριση με τη χτένα οπτικής συχνότητας που παράγεται από λέιζερ κλειδώματος λειτουργίας, η συσκευή της χτένας οπτικής συχνότητας ηλεκτρο-οπτικού διαμορφωτή είναι μικρότερη και καλύτερα ρυθμίσιμη. Το φασματόμετρο διπλής χτένας παράγεται από την παρεμβολή δύο συνεκτικών απλών χτενών με ελαφρώς διαφορετικές συχνότητες επανάληψης και η διαφορά στη συχνότητα επανάληψης είναι η απόσταση γραμμών του νέου φάσματος χτένας παρεμβολής. Η τεχνολογία χτένα οπτικής συχνότητας μπορεί να χρησιμοποιηθεί στην οπτική απεικόνιση, την εμβέλεια, τη μέτρηση πάχους, τη βαθμονόμηση οργάνων, τη διαμόρφωση αυθαίρετου φάσματος κυματομορφής, τη φωτονική ραδιοσυχνοτήτων, την απομακρυσμένη επικοινωνία, την οπτική μυστικότητα και ούτω καθεξής.
ΣΥΚΟ. 4 Σενάριο εφαρμογής χτένας οπτικής συχνότητας: Λήψη της μέτρησης του προφίλ σφαίρας υψηλής ταχύτητας ως παράδειγμα
Ώρα δημοσίευσης: Δεκ-19-2023