02modulator elektro-optikDanmodulasi elektro-optiksisir frekuensi optik
Efek elektro-optik mengacu pada efek perubahan indeks bias suatu material ketika medan listrik diterapkan. Terdapat dua jenis utama efek elektro-optik, yaitu efek elektro-optik primer, yang juga dikenal sebagai efek Pokels, yang mengacu pada perubahan linear indeks bias material akibat medan listrik yang diterapkan. Efek lainnya adalah efek elektro-optik sekunder, yang juga dikenal sebagai efek Kerr, di mana perubahan indeks bias material sebanding dengan kuadrat medan listrik. Sebagian besar modulator elektro-optik didasarkan pada efek Pokels. Dengan menggunakan modulator elektro-optik, kita dapat memodulasi fase cahaya datang, dan berdasarkan modulasi fase tersebut, melalui konversi tertentu, kita juga dapat memodulasi intensitas atau polarisasi cahaya.
Terdapat beberapa struktur klasik yang berbeda, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2. (a), (b), dan (c) semuanya merupakan struktur modulator tunggal dengan struktur sederhana, tetapi lebar garis sisir frekuensi optik yang dihasilkan dibatasi oleh lebar pita elektro-optik. Jika diperlukan sisir frekuensi optik dengan frekuensi pengulangan yang tinggi, dua atau lebih modulator diperlukan secara kaskade, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2(d)(e). Jenis struktur terakhir yang menghasilkan sisir frekuensi optik disebut resonator elektro-optik, yaitu modulator elektro-optik yang ditempatkan di dalam resonator, atau resonator itu sendiri dapat menghasilkan efek elektro-optik, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3.
GAMBAR 2 Beberapa perangkat eksperimen untuk menghasilkan sisir frekuensi optik berdasarkanmodulator elektro-optik
GAMBAR 3 Struktur beberapa rongga elektro-optik
03 Karakteristik sisir frekuensi optik modulasi elektro-optik
Keuntungan pertama: kemampuan penyetelan
Karena sumber cahaya adalah laser spektrum lebar yang dapat disetel, dan modulator elektro-optik juga memiliki lebar pita frekuensi operasi tertentu, sisir frekuensi optik modulasi elektro-optik juga dapat disetel frekuensinya. Selain frekuensi yang dapat disetel, karena pembangkitan bentuk gelombang modulator dapat disetel, frekuensi pengulangan sisir frekuensi optik yang dihasilkan juga dapat disetel. Ini merupakan keunggulan yang tidak dimiliki sisir frekuensi optik yang dihasilkan oleh laser mode-locked dan mikro-resonator.
Keuntungan kedua: frekuensi pengulangan
Laju pengulangan tidak hanya fleksibel, tetapi juga dapat dicapai tanpa mengubah peralatan eksperimen. Lebar garis sisir frekuensi optik modulasi elektro-optik kira-kira setara dengan lebar pita modulasi, lebar pita modulator elektro-optik komersial umum adalah 40 GHz, dan frekuensi pengulangan sisir frekuensi optik modulasi elektro-optik dapat melebihi lebar pita sisir frekuensi optik yang dihasilkan oleh semua metode lain kecuali mikroresonator (yang dapat mencapai 100 GHz).
Keuntungan 3: pembentukan spektral
Dibandingkan dengan sisir optik yang diproduksi dengan cara lain, bentuk cakram optik dari sisir optik termodulasi elektro-optik ditentukan oleh sejumlah derajat kebebasan, seperti sinyal frekuensi radio, tegangan bias, polarisasi insiden, dsb., yang dapat digunakan untuk mengendalikan intensitas sisir yang berbeda untuk mencapai tujuan pembentukan spektral.
04 Aplikasi sisir frekuensi optik modulator elektro-optik
Dalam aplikasi praktis, sisir frekuensi optik modulator elektro-optik dapat dibagi menjadi spektrum sisir tunggal dan ganda. Jarak antar garis spektrum sisir tunggal sangat sempit, sehingga akurasi tinggi dapat dicapai. Di sisi lain, dibandingkan dengan sisir frekuensi optik yang dihasilkan oleh laser mode-locked, perangkat sisir frekuensi optik modulator elektro-optik lebih kecil dan lebih mudah disetel. Spektrometer sisir ganda dihasilkan oleh interferensi dua sisir tunggal yang koheren dengan frekuensi pengulangan yang sedikit berbeda, dan perbedaan frekuensi pengulangan tersebut merupakan jarak antar garis spektrum sisir interferensi yang baru. Teknologi sisir frekuensi optik dapat digunakan dalam pencitraan optik, pengukuran jarak, pengukuran ketebalan, kalibrasi instrumen, pembentukan spektrum bentuk gelombang arbitrer, fotonik frekuensi radio, komunikasi jarak jauh, dan teknologi siluman optik.
GAMBAR 4 Skenario aplikasi sisir frekuensi optik: Mengambil pengukuran profil peluru kecepatan tinggi sebagai contoh
Waktu posting: 19-Des-2023