Terobosan baru dalamModulator LiNbO3
Baru-baru ini, para peneliti Tiongkok telah merilis paten penemuan inti tentang teknologi penguncian frekuensi laser PDH. Sistem penguncian frekuensi laser PDH berbasis SOA (Penguat Optik Semikonduktor) nonlinier untuk menghasilkan pita samping. Paten ini bertujuan untuk mengatasi beberapa masalah utama dalam sistem penguncian frekuensi laser PDH (Pound-Drever-Hall) tradisional karena penggunaan litium niobat (modulator LiNbO3) dan lainnya.modulator elektro-optik.
1. Masalah utama dari solusi tradisional meliputi:
1.1 Biaya tinggi dan struktur kompleks: Modulator elektro-optik tradisional memerlukan rangkaian penggerak dan bias RF yang kompleks.
1.2 Sensitivitas lingkungan: Sensitif terhadap perubahan suhu dan tekanan, rentan terhadap kelainan keadaan polarisasi.
1.3 Efek Modulasi Amplitudo Residual (RAM): Hal ini menyebabkan bias DC pada sinyal kesalahan, yang mengakibatkan pergeseran titik penguncian laser dan sangat memengaruhi stabilitas jangka panjang sistem.
2. Solusi inovatif yang diusulkan oleh tim peneliti adalah:
Tinggalkan sepenuhnya modulator elektro-optik tradisional dan adopsi desain kolaboratif.penguat optik semikonduktor(Penguat SOA) dikombinasikan dengan penggeser frekuensi akusto-optik jalur ganda. Prinsip kerja spesifiknya adalah: Setelah membagi laser sumber, frekuensinya digeser secara tepat oleh dua penggeser frekuensi akusto-optik jalur ganda, menghasilkan perbedaan frekuensi, dan kemudian kedua jalur cahaya digabungkan dan disuntikkan ke penguat SOA dalam keadaan saturasi penguatan. Dengan memanfaatkan efek nonlinier seperti pencampuran empat gelombang (FWM) dariPenguat SOA, sinyal multi-sideband yang dibutuhkan untuk penguncian frekuensi PDH dihasilkan secara efisien.
3. Teknologi ini menghadirkan keunggulan kinerja yang inovatif sebagai berikut:
3.1 Mengatasi masalah RAM dan mencapai stabilitas jangka panjang ultra-tinggi: Perangkat penguat SOA (biasanya dalam kemasan kupu-kupu) mengintegrasikan kontrol suhu dan sangat tidak sensitif terhadap gangguan lingkungan, menghindari masalah RAM dari mekanisme fisik dan mencapai akurasi penguncian panjang rongga yang lebih baik dari 5×10⁻¹¹/hari.
3.2 Pencocokan pita samping yang tepat, peningkatan signifikan pada rasio sinyal terhadap derau: Dengan mengontrol secara independen jumlah pergeseran dari dua penggeser frekuensi akusto-optik jalur ganda (100 MHz – 200 MHz) oleh dua osilator terkontrol tegangan (VCO), interval frekuensi pita samping yang dihasilkan dapat dicocokkan secara sempurna dengan rentang spektral bebas (FSR) dari rongga referensi, sehingga sangat meningkatkan rasio sinyal terhadap derau dari sinyal kesalahan.
3.3 Pengurangan biaya dan peningkatan efisiensi, yang mendukung miniaturisasi sistem: Tanpa modulator elektro-optik yang mahal dan sirkuit yang kompleks, penguat optik SOA hanya membutuhkan penggerak arus sederhana, sehingga seluruh sistem menjadi lebih ringkas, lebih murah, dan lebih cocok untuk aplikasi medan eksternal laser presisi tinggi dan miniaturisasi.
3.4 Prospek aplikasi yang luas dan permintaan pasar dari teknologi ini meliputi:
Jam optik untuk ruang angkasa dan kendaraan: Karakteristik anti-gangguannya sangat sesuai dengan persyaratan bidang kedirgantaraan dan kendaraan tanpa awak.
Gravimeter kuantum dan interferometer atom dingin: Dapat digunakan untuk eksplorasi geologi presisi tinggi dan navigasi bawah air.
Penginderaan serat optik tingkat tinggi dan radar susunan fase koheren (LiDAR): Dapat menyediakan sumber cahaya referensi dengan lebar garis yang sangat sempit dan bebas pergeseran.
Seiring dengan tren revolusi kuantum global kedua dan miniaturisasi sensor kuantum, permintaan pasar untuk modul laser yang dapat dikendalikan secara otonom, berbiaya rendah, dan stabil frekuensinya telah meningkat tajam, dan teknologi paten ini secara tepat memenuhi tren pasar tersebut.
Waktu posting: 14 Mei 2026