Menumbangkan modulator LiNbO3 tradisional

Menumbangkan tradisionalModulator LiNbO3
Baru-baru ini, sebuah pasukan penyelidikan di China telah menerbitkan paten ciptaan untuk teknologi penguncian frekuensi laser menggunakan modulator LiNbO3. Teras paten tersebut ialah sistem penguncian frekuensi laser PDH (Pound Driver Hall) baharu yang menggantikan kaedah tradisional.
1. Titik kesukaran teknologi tradisional:
Sistem penguncian frekuensi PDH tradisional biasanya menggunakan litium niobate (LiNbO3)modulator elektro-optikuntuk menjana jalur sisi optik yang diperlukan. Pendekatan ini mempunyai tiga masalah utama: kos yang tinggi dan struktur yang kompleks (memerlukan litar pemacu RF yang kompleks), kepekaan terhadap persekitaran (perubahan suhu dan tekanan boleh menyebabkan prestasi yang tidak stabil), dan kesan modulasi amplitud baki (RAM), yang boleh menyebabkan hanyutan isyarat kunci dan menjejaskan kestabilan sistem dalam jangka panjang dengan serius.
2. Penyelesaian inovatif:
Pasukan penyelidikan Cina telah meninggalkan sepenuhnya modulator elektro-optik tradisional. Inovasi teras terletak pada reka bentuk kolaboratif "penguat optik semikonduktor (penguat SOA) yang digabungkan dengan penganjak frekuensi akusto-optik dwi saluran (modulator AOM)". Prinsip khusus ialah: selepas membelah pancaran laser benih, duaModulator AOMdigunakan untuk peralihan frekuensi yang tepat, dan kemudian dua pancaran cahaya ini disuntik ke dalam penguat SOA dalam keadaan tepu gandaan. Menjana isyarat berbilang jalur sisi yang diperlukan untuk penguncian frekuensi PDH dengan cekap dengan menggunakan kesan tak linear seperti pencampuran empat gelombang (FWM) dalamPenguat SOA.
3. Kelebihan prestasi yang dibawa oleh:
Kestabilan muktamad: Peranti SOA (seperti pembungkusan rama-rama) disepadukan dengan kawalan suhu dan tidak sensitif terhadap gangguan persekitaran, menghapuskan kesan RAM daripada mekanisme fizikal dengan berkesan dan mencapai penguncian jangka panjang berketepatan ultra tinggi (lebih baik daripada 5 × 10⁻¹¹/hari).
Nisbah isyarat-ke-hingar yang tinggi: Dengan mengawal anjakan frekuensi modulator AOM dwi secara bebas, adalah mungkin untuk mencapai padanan tepat antara frekuensi jalur sisi dan julat spektrum bebas (FSR) rongga rujukan, sekali gus meningkatkan nisbah isyarat-ke-hingar isyarat ralat dengan ketara.
Pengurangan kos dan pengecilan: Penguat SOA menghapuskan modulator elektro-optik yang mahal dan litar kompleks, yang hanya memerlukan pemacuan arus yang mudah. ​​Ini menjadikan sistem lebih padat dan kos efektif, yang kondusif untuk mencapai pengecilan dan kepraktisan peralatan.
4. Prospek aplikasi dan permintaan pasaran:
Teknologi ini memenuhi permintaan yang pesat untuk sumber laser ultra stabil dalam pembangunan teknologi kuantum dengan tepat, dan mempunyai prospek aplikasi yang luas, termasuk:
Jam lampu yang dipasang di ruang angkasa dan kenderaan (mesti tahan getaran kuat).
Gravimeter kuantum dan interferometer atom sejuk (digunakan untuk penerokaan geologi dan navigasi bawah air).
Pengesanan gentian optik lanjutan dan LiDAR.
Dalam pasaran semasa, terutamanya dalam bidang penyelidikan saintifik, industri ketenteraan dan aeroangkasa komersial, terdapat peningkatan mendadak dalam permintaan untuk modul laser frekuensi stabil yang boleh dikawal secara bebas, berkos rendah dan sangat stabil daripada perusahaan. Teknologi berpaten ini tepat menggambarkan trend pasaran ini.