Apa itu sisir frekuensi optik modulator elektro-optik?Bagian Satu

Sisir frekuensi optik adalah spektrum yang terdiri dari serangkaian komponen frekuensi yang berjarak sama pada spektrum, yang dapat dihasilkan oleh laser yang terkunci mode, resonator, ataumodulator elektro-optikSisir frekuensi optik yang dihasilkan olehmodulator elektro-optikmemiliki karakteristik frekuensi pengulangan tinggi, pengeringan internal, dan daya tinggi, dll., yang banyak digunakan dalam kalibrasi instrumen, spektroskopi, atau fisika fundamental, dan telah menarik semakin banyak minat peneliti dalam beberapa tahun terakhir.

Baru-baru ini, Alexandre Parriaux dan peneliti lain dari Universitas Burgendi di Perancis menerbitkan sebuah makalah tinjauan dalam jurnal Advances in Optics and Photonics, yang secara sistematis memperkenalkan kemajuan penelitian terbaru dan aplikasi sisir frekuensi optik yang dihasilkan olehModulasi elektro-optik:Ini mencakup pengenalan sisir frekuensi optik, metode dan karakteristik sisir frekuensi optik yang dihasilkan olehmodulator elektro-optik, dan akhirnya menghitung skenario aplikasimodulator elektro-optiksisir frekuensi optik secara terperinci, termasuk penerapan spektrum presisi, interferensi sisir optik ganda, kalibrasi instrumen dan pembangkitan bentuk gelombang sembarang, dan membahas prinsip di balik berbagai aplikasi. Terakhir, penulis memberikan prospek teknologi sisir frekuensi optik modulator elektro-optik.

01 Latar Belakang

Bulan ini, 60 tahun yang lalu, Dr. Maiman menemukan laser ruby ​​pertama. Empat tahun kemudian, Hargrove, Fock, dan Pollack dari Bell Laboratories di Amerika Serikat menjadi orang pertama yang melaporkan mode-locking aktif yang dicapai dalam laser helium-neon. Spektrum laser mode-locking dalam domain waktu direpresentasikan sebagai emisi pulsa, dalam domain frekuensi adalah serangkaian garis pendek yang terpisah dan berjarak sama, sangat mirip dengan sisir yang kita gunakan sehari-hari. Oleh karena itu, kita menyebut spektrum ini sebagai "sisir frekuensi optik". Disebut sebagai "sisir frekuensi optik".

Karena prospek aplikasi sisir optik yang baik, Penghargaan Nobel Fisika pada tahun 2005 diberikan kepada Hansch dan Hall, yang membuat karya perintis pada teknologi sisir optik. Sejak saat itu, pengembangan sisir optik telah mencapai tahap baru. Karena aplikasi yang berbeda memiliki persyaratan yang berbeda untuk sisir optik, seperti daya, jarak garis, dan panjang gelombang pusat, hal ini menyebabkan perlunya menggunakan cara eksperimental yang berbeda untuk menghasilkan sisir optik, seperti laser mode-locked, mikro-resonator, dan modulator elektro-optik.

GAMBAR 1 Spektrum domain waktu dan spektrum domain frekuensi sisir frekuensi optik
Sumber gambar: Sisir frekuensi elektro-optik

Sejak ditemukannya sisir frekuensi optik, sebagian besar sisir frekuensi optik telah diproduksi menggunakan laser yang terkunci mode. Pada laser yang terkunci mode, rongga dengan waktu perjalanan pulang pergi τ digunakan untuk memperbaiki hubungan fase antara mode longitudinal, sehingga dapat menentukan laju pengulangan laser, yang secara umum dapat berkisar dari megahertz (MHz) hingga gigahertz (GHz).

Sisir frekuensi optik yang dihasilkan oleh resonator mikro didasarkan pada efek nonlinier, dan waktu perjalanan pulang-pergi ditentukan oleh panjang rongga mikro, karena panjang rongga mikro umumnya kurang dari 1 mm, sisir frekuensi optik yang dihasilkan oleh rongga mikro umumnya 10 gigahertz hingga 1 terahertz. Ada tiga jenis rongga mikro yang umum, mikrotubulus, mikrosfer, dan cincin mikro. Dengan menggunakan efek nonlinier dalam serat optik, seperti hamburan Brillouin atau pencampuran empat gelombang, dikombinasikan dengan rongga mikro, sisir frekuensi optik dalam kisaran puluhan nanometer dapat diproduksi. Selain itu, sisir frekuensi optik juga dapat dihasilkan dengan menggunakan beberapa modulator akustik-optik.