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 yang lainnya dari Universitas Burgendi di Prancis 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 dibahas secara rinci, termasuk penerapan spektrum presisi, interferensi sisir optik ganda, kalibrasi instrumen, dan pembangkitan bentuk gelombang arbitrer, serta membahas prinsip di balik berbagai aplikasi. Terakhir, penulis memaparkan prospek teknologi sisir frekuensi optik modulator elektro-optik.

01 Latar Belakang

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

Karena prospek aplikasi sisir optik yang baik, Hadiah Nobel Fisika pada tahun 2005 dianugerahkan kepada Hansch dan Hall, yang telah merintis 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 antar garis, dan panjang gelombang pusat, hal ini menyebabkan perlunya penggunaan berbagai metode eksperimental untuk menghasilkan sisir optik, seperti laser mode-locked, mikroresonator, dan modulator elektro-optik.

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

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

Sisir frekuensi optik yang dihasilkan oleh mikroresonator didasarkan pada efek nonlinier, dan waktu perjalanan bolak-balik ditentukan oleh panjang rongga mikro. Karena panjang rongga mikro umumnya kurang dari 1 mm, sisir frekuensi optik yang dihasilkan oleh rongga mikro umumnya berkisar antara 10 gigahertz hingga 1 terahertz. Terdapat tiga jenis rongga mikro yang umum, yaitu mikrotubulus, mikrosfer, dan mikrocincin. Dengan menggunakan efek nonlinier pada serat optik, seperti hamburan Brillouin atau pencampuran empat gelombang, yang dikombinasikan dengan rongga mikro, sisir frekuensi optik dalam rentang puluhan nanometer dapat dihasilkan. Selain itu, sisir frekuensi optik juga dapat dihasilkan dengan menggunakan beberapa modulator akustik-optik.