Nowe przełomy wModulator LiNbO3
Niedawno chińscy naukowcy ogłosili patent na wynalazek bazowy dotyczący technologii blokowania częstotliwości lasera PDH. System blokowania częstotliwości lasera PDH oparty jest na nieliniowym wzmacniaczu optycznym SOA (półprzewodnikowy wzmacniacz optyczny) do generowania pasm bocznych. Patent ten ma na celu rozwiązanie kilku kluczowych problemów w tradycyjnym systemie blokowania częstotliwości lasera PDH (Pound-Drever-Hall) ze względu na zastosowanie niobianu litu (modulatora LiNbO3) i innych.modulator elektrooptyczny.
1. Główne problemy tradycyjnego rozwiązania obejmują:
1.1 Wysoki koszt i skomplikowana konstrukcja: Tradycyjne modulatory elektrooptyczne wymagają skomplikowanych obwodów sterowania RF i polaryzacji.
1.2 Wrażliwość na czynniki środowiskowe: Wrażliwość na zmiany temperatury i stresu, podatność na zaburzenia stanu polaryzacji.
1.3 Efekt modulacji amplitudy resztkowej (RAM): Powoduje on przesunięcie sygnału błędu do składowej stałej, co prowadzi do przesunięcia punktu zablokowania lasera i poważnie wpływa na długoterminową stabilność systemu.
2. Innowacyjne rozwiązanie zaproponowane przez zespół badawczy to:
Całkowicie zrezygnuj z tradycyjnego modulatora elektrooptycznego i zastosuj projekt oparty na współpracywzmacniacz optyczny półprzewodnikowy(Wzmacniacz SOA) połączony z dwutorowymi akustooptycznymi przesuwnikami częstotliwości. Zasada działania jest następująca: po rozdzieleniu wiązki lasera, jest ona precyzyjnie przesuwana częstotliwościowo przez dwa dwutorowe akustooptyczne przesuwniki częstotliwości, generując różnicę częstotliwości, a następnie obie ścieżki światła są łączone i wprowadzane do wzmacniacza SOA w stanie nasycenia wzmocnienia. Wykorzystując efekty nieliniowe, takie jak mieszanie czterofalowe (FWM)Wzmacniacz SOA, sygnały wielowstęgowe wymagane do blokowania częstotliwości PDH są generowane efektywnie.
3. Technologia ta zapewnia następujące przełomowe korzyści w zakresie wydajności:
3.1 Pokonanie problemu pamięci RAM i osiągnięcie niezwykle wysokiej stabilności długoterminowej: Urządzenie wzmacniacza SOA (zwykle w obudowie motylkowej) integruje kontrolę temperatury i jest niezwykle odporne na zakłócenia środowiskowe, dzięki czemu problem pamięci RAM nie wynika z mechanizmu fizycznego, a dokładność blokowania długości wnęki jest większa niż 5×10⁻¹¹/dzień.
3.2 Precyzyjne dopasowanie pasm bocznych, znacząca poprawa stosunku sygnału do szumu: Dzięki niezależnemu sterowaniu wielkością przesunięcia dwóch dwudrożnych akustooptycznych przesuwników częstotliwości (100 MHz – 200 MHz) przez dwa oscylatory sterowane napięciem (VCO), przedział częstotliwości generowanych pasm bocznych można idealnie dopasować do swobodnego zakresu widmowego (FSR) wnęki odniesienia, co znacznie poprawia stosunek sygnału do szumu sygnału błędu.
3.3 Redukcja kosztów i poprawa wydajności sprzyjające miniaturyzacji systemu: Wzmacniacz optyczny SOA nie wymaga kosztownego modulatora elektrooptycznego ani skomplikowanych obwodów, przez co wymaga jedynie prostego sterowania prądem, dzięki czemu cały system jest bardziej kompaktowy, tańszy i bardziej odpowiedni do zastosowań w precyzyjnych laserach zewnętrznych oraz miniaturyzacji.
3.4 Szerokie perspektywy zastosowania i popyt rynkowy tej technologii obejmują:
Zegary optyczne kosmiczne i nawigacyjne: Ich właściwości antyzakłóceniowe doskonale spełniają wymagania w zakresie lotnictwa i kosmonautyki oraz pojazdów bezzałogowych.
Grawimetry kwantowe i zimne interferometry atomowe: Można je stosować do precyzyjnych badań geologicznych i nawigacji podwodnej.
Wykrywanie światłowodów wyższego rzędu i radar z spójnym układem fazowym (LiDAR): Mogą zapewnić źródła światła referencyjnego o wyjątkowo wąskiej szerokości linii i bez dryftu.
Podążając za trendem drugiej globalnej rewolucji kwantowej i miniaturyzacji czujników kwantowych, popyt rynkowy na autonomiczne, sterowane, tanie i stabilne moduły laserowe o stabilizowanej częstotliwości gwałtownie wzrósł, a ta opatentowana technologia idealnie odpowiada temu trendowi rynkowemu.
Czas publikacji: 14 maja 2026 r.