02modulator elektro-optikdanmodulasi elektro-optiksikat frekuensi optik
Kesan elektro-optik merujuk kepada kesan perubahan indeks biasan sesuatu bahan apabila medan elektrik dikenakan. Terdapat dua jenis kesan elektro-optik utama, satu ialah kesan elektro-optik utama, juga dikenali sebagai kesan Pokels, yang merujuk kepada perubahan linear indeks biasan bahan dengan medan elektrik yang dikenakan. Satu lagi ialah kesan elektro-optik sekunder, juga dikenali sebagai kesan Kerr, di mana perubahan dalam indeks biasan bahan adalah berkadar dengan kuasa dua medan elektrik. Kebanyakan modulator elektro-optik adalah berdasarkan kesan Pokels. Dengan menggunakan modulator elektro-optik, kita boleh memodulasi fasa cahaya datang, dan berdasarkan modulasi fasa, melalui penukaran tertentu, kita juga boleh memodulasi keamatan atau pengkutuban cahaya.
Terdapat beberapa struktur klasik yang berbeza, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 2. (a), (b) dan (c) semuanya merupakan struktur modulator tunggal dengan struktur ringkas, tetapi lebar garis bagi sikat frekuensi optik yang dijana adalah terhad oleh lebar jalur elektro-optik. Jika sikat frekuensi optik dengan frekuensi pengulangan yang tinggi diperlukan, dua atau lebih modulator diperlukan secara lata, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 2(d)(e). Jenis struktur terakhir yang menghasilkan sikat frekuensi optik dipanggil resonator elektro-optik, iaitu modulator elektro-optik yang diletakkan di dalam resonator, atau resonator itu sendiri boleh menghasilkan kesan elektro-optik, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 3.
RAJAH 2 Beberapa peranti eksperimen untuk menghasilkan sikat frekuensi optik berdasarkanmodulator elektro-optik
RAJAH 3 Struktur beberapa rongga elektro-optik
03 Ciri-ciri sikat frekuensi optik modulasi elektro-optik
Kelebihan satu: kebolehtalaan
Oleh kerana sumber cahaya ialah laser spektrum luas yang boleh ditala, dan modulator elektro-optik juga mempunyai lebar jalur frekuensi operasi tertentu, sikat frekuensi optik modulasi elektro-optik juga boleh ditala frekuensi. Selain frekuensi yang boleh ditala, memandangkan penjanaan bentuk gelombang modulator boleh ditala, frekuensi pengulangan sikat frekuensi optik yang terhasil juga boleh ditala. Ini merupakan kelebihan yang tidak dimiliki oleh sikat frekuensi optik yang dihasilkan oleh laser berkunci mod dan mikro-resonator.
Kelebihan dua: kekerapan pengulangan
Kadar pengulangan bukan sahaja fleksibel, tetapi juga boleh dicapai tanpa menukar peralatan eksperimen. Lebar talian sikat frekuensi optik modulasi elektro-optik adalah hampir sama dengan lebar jalur modulasi, lebar jalur modulator elektro-optik komersial umum ialah 40GHz, dan frekuensi pengulangan sikat frekuensi optik modulasi elektro-optik boleh melebihi lebar jalur sikat frekuensi optik yang dijana oleh semua kaedah lain kecuali resonator mikro (yang boleh mencapai 100GHz).
Kelebihan 3: pembentukan spektrum
Berbanding dengan sikat optik yang dihasilkan dengan cara lain, bentuk cakera optik sikat optik termodulat elektro-optik ditentukan oleh beberapa darjah kebebasan, seperti isyarat frekuensi radio, voltan bias, polarisasi insiden, dan sebagainya, yang boleh digunakan untuk mengawal keamatan sikat yang berbeza untuk mencapai tujuan pembentukan spektrum.
04 Aplikasi sikat frekuensi optik modulator elektro-optik
Dalam aplikasi praktikal sikat frekuensi optik modulator elektro-optik, ia boleh dibahagikan kepada spektrum sikat tunggal dan berganda. Jarak garis spektrum sikat tunggal adalah sangat sempit, jadi ketepatan yang tinggi boleh dicapai. Pada masa yang sama, berbanding dengan sikat frekuensi optik yang dihasilkan oleh laser berkunci mod, peranti sikat frekuensi optik modulator elektro-optik adalah lebih kecil dan lebih mudah ditala. Spektrometer sikat berganda dihasilkan oleh gangguan dua sikat tunggal koheren dengan frekuensi pengulangan yang sedikit berbeza, dan perbezaan dalam frekuensi pengulangan adalah jarak garis spektrum sikat gangguan baharu. Teknologi sikat frekuensi optik boleh digunakan dalam pengimejan optik, julat, pengukuran ketebalan, penentukuran instrumen, pembentukan spektrum bentuk gelombang sewenang-wenangnya, fotonik frekuensi radio, komunikasi jarak jauh, penyembunyian optik dan sebagainya.
RAJAH 4 Senario aplikasi sikat frekuensi optik: Mengambil pengukuran profil peluru berkelajuan tinggi sebagai contoh
Masa siaran: 19 Dis-2023