Optyczny grzebień częstotliwości to widmo składające się z szeregu równomiernie rozmieszczonych składowych częstotliwości w widmie, które może być generowane przez lasery z synchronizacją modową, rezonatory lubmodulatory elektrooptyczne. Optyczne grzebienie częstotliwości generowane przezmodulatory elektrooptycznecharakteryzują się wysoką częstotliwością powtarzania, wewnętrznym suszeniem i dużą mocą itp., które są szeroko stosowane w kalibracji przyrządów, spektroskopii lub fizyce podstawowej i cieszą się w ostatnich latach coraz większym zainteresowaniem badaczy.
Niedawno Alexandre Parriaux i inni z Uniwersytetu w Burgendi we Francji opublikowali artykuł poglądowy w czasopiśmie Advances in Optics and Photonics, w którym systematycznie przedstawiają najnowsze postępy badawcze i zastosowania optycznych grzebieni częstotliwości generowanych przezmodulacja elektrooptyczna: Obejmuje wprowadzenie grzebienia częstotliwości optycznej, metody i charakterystyki grzebienia częstotliwości optycznej generowanej przezmodulator elektrooptycznyi na koniec wylicza scenariusze zastosowańmodulator elektrooptycznyszczegółowo omówiono grzebień częstotliwości optycznej, w tym zastosowanie precyzyjnego widma, interferencję podwójnego grzebienia optycznego, kalibrację przyrządu i generowanie arbitralnego kształtu fali, a także omówiono zasadę stojącą za różnymi zastosowaniami. Na koniec autor podaje perspektywę technologii optycznego grzebienia częstotliwości modulatora elektrooptycznego.
01 Tło
W tym miesiącu minęło 60 lat, gdy dr Maiman wynalazł pierwszy laser rubinowy. Cztery lata później Hargrove, Fock i Pollack z Bell Laboratories w Stanach Zjednoczonych jako pierwsi opisali aktywne blokowanie modów osiągane w laserach helowo-neonowych. Widmo lasera z blokowaniem modów w dziedzinie czasu jest reprezentowane jako emisja impulsów, w domenie częstotliwości to seria dyskretnych i równo odległych krótkich linii, bardzo podobnych do tego, czego używamy na co dzień za pomocą grzebieni, dlatego nazywamy to widmo „optycznym grzebieniem częstotliwości”. Nazywany „optycznym grzebieniem częstotliwości”.
Ze względu na dobre perspektywy zastosowania grzebienia optycznego Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki w 2005 roku przyznano Hanschowi i Hallowi, którzy dokonali pionierskich prac nad technologią grzebienia optycznego, od tego czasu rozwój grzebienia optycznego wszedł w nowy etap. Ponieważ różne zastosowania mają różne wymagania wobec grzebieni optycznych, takie jak moc, odstęp między liniami i centralna długość fali, doprowadziło to do konieczności zastosowania różnych środków eksperymentalnych do generowania grzebieni optycznych, takich jak lasery z synchronizacją modów, mikrorezonatory i urządzenia elektrooptyczne modulator.
FIGA. 1 Widmo w dziedzinie czasu i widmo w dziedzinie częstotliwości optycznego grzebienia częstotliwości
Źródło obrazu: grzebienie częstotliwości elektrooptyczne
Od czasu odkrycia optycznych grzebieni częstotliwości większość optycznych grzebieni częstotliwości została wyprodukowana przy użyciu laserów z synchronizacją modów. W laserach z synchronizacją modów wnęka o czasie przejścia w obie strony τ służy do ustalenia zależności fazowej między modami podłużnymi, aby określić częstotliwość powtarzania lasera, która zazwyczaj 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 zależy od długości mikrownęki, ponieważ długość mikrownęki jest zwykle mniejsza niż 1 mm, częstotliwość optyczna grzebień generowany przez mikrownękę ma zazwyczaj częstotliwość od 10 gigaherców do 1 teraherca. Istnieją trzy popularne typy mikrownęk: mikrotubule, mikrosfery i mikropierścienie. Wykorzystując efekty nieliniowe w światłowodach, takie jak rozpraszanie Brillouina lub mieszanie czterofalowe, w połączeniu z mikrownękami, można wytworzyć optyczne grzebienie częstotliwości w zakresie dziesiątek nanometrów. Ponadto optyczne grzebienie częstotliwości można również generować za pomocą niektórych modulatorów akustooptycznych.
Czas publikacji: 18 grudnia 2023 r