Grzebień częstotliwości optycznych to widmo składające się z szeregu równomiernie rozmieszczonych składowych częstotliwości widma, które mogą być generowane przez lasery z synchronizacją modów, rezonatory lubmodulatory elektrooptyczne. Grzebienie częstotliwości optycznej generowane przezmodulatory elektrooptycznecharakteryzują się wysoką częstotliwością powtarzania, wewnętrznym suszeniem i dużą mocą itp., które są szeroko stosowane w kalibracji instrumentów, spektroskopii lub fizyce podstawowej i w ostatnich latach przyciągają coraz większe zainteresowanie badaczy.
Niedawno Alexandre Parriaux i inni naukowcy z Uniwersytetu w Burgendi we Francji opublikowali artykuł przeglądowy w czasopiśmie Advances in Optics and Photonics, w którym systematycznie przedstawiają najnowsze postępy w badaniach i zastosowaniach grzebieni częstotliwości optycznych generowanych przezmodulacja elektrooptyczna:Wprowadza grzebień częstotliwości optycznej, metodę i charakterystykę grzebienia częstotliwości optycznej generowanego przezmodulator elektrooptycznyi na koniec wymienia scenariusze zastosowańmodulator elektrooptycznygrzebień częstotliwości optycznej szczegółowo, w tym zastosowanie precyzyjnego widma, interferencji podwójnego grzebienia optycznego, kalibracji przyrządu i generowania dowolnych przebiegów, a także omówienie zasady stojącej za różnymi zastosowaniami. Na koniec autor przedstawia perspektywę technologii grzebienia częstotliwości optycznej modulatora elektrooptycznego.
01 Tło
W tym miesiącu minęło 60 lat od wynalezienia przez dr Maimana pierwszego lasera rubinowego. Cztery lata później Hargrove, Fock i Pollack z Bell Laboratories w Stanach Zjednoczonych jako pierwsi zgłosili aktywne blokowanie modów osiągnięte w laserach helowo-neonowych, widmo lasera z blokowaniem modów w dziedzinie czasu jest reprezentowane jako emisja impulsów, w dziedzinie częstotliwości jest serią dyskretnych i równoodległych krótkich linii, bardzo podobnych do naszego codziennego stosowania grzebieni, dlatego nazywamy to widmo „grzebieniem częstotliwości optycznych”. Nazywane jest to „grzebieniem częstotliwości optycznych”.
Ze względu na dobre perspektywy zastosowania grzebienia optycznego, Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki w 2005 r. przyznano Hanschowi i Hallowi, którzy wykonali pionierską pracę nad technologią grzebienia optycznego, od tego czasu rozwój grzebienia optycznego osiągnął nowy etap. Ponieważ różne zastosowania mają różne wymagania dotyczące grzebieni optycznych, takie jak moc, odstęp między wierszami i centralna długość fali, doprowadziło to do konieczności użycia różnych środków eksperymentalnych do generowania grzebieni optycznych, takich jak lasery z synchronizacją modów, mikrorezonatory i modulator elektrooptyczny.
Rys. 1 Widmo domeny czasu i widmo domeny częstotliwości grzebienia częstotliwości optycznych
Źródło obrazu: Grzebienie częstotliwości elektrooptycznych
Od czasu odkrycia grzebieni częstotliwości optycznych większość grzebieni częstotliwości optycznych produkowano przy użyciu laserów z synchronizacją modów. W laserach z synchronizacją modów wnęka o czasie obiegu τ jest używana do ustalenia zależności fazowej między modami podłużnymi, aby określić częstotliwość powtarzania lasera, która może wynosić od megaherców (MHz) do gigaherców (GHz).
Grzebień częstotliwości optycznej generowany przez mikrorezonator opiera się na efektach nieliniowych, a czas podróży w obie strony jest określany przez długość mikrownęki, ponieważ długość mikrownęki jest na ogół mniejsza niż 1 mm, grzebień częstotliwości optycznej generowany przez mikrownękę wynosi na ogół od 10 gigaherców do 1 teraherca. Istnieją trzy powszechne typy mikrownęk: mikrotubule, mikrokulki i mikropierścienie. Wykorzystując efekty nieliniowe w światłowodach, takie jak rozpraszanie Brillouina lub mieszanie czterech fal, w połączeniu z mikrownękami, można wytworzyć grzebienie częstotliwości optycznej w zakresie dziesiątek nanometrów. Ponadto grzebienie częstotliwości optycznej można również wygenerować przy użyciu niektórych modulatorów akustooptycznych.
Czas publikacji: 18-12-2023