02bộ điều biến điện quangVàđiều chế điện quanglược tần số quang học
Hiệu ứng quang điện đề cập đến hiệu ứng mà chiết suất của vật liệu thay đổi khi có điện trường tác dụng. Có hai loại hiệu ứng quang điện chính, một là hiệu ứng quang điện chính, còn được gọi là hiệu ứng Pokels, đề cập đến sự thay đổi tuyến tính của chiết suất vật liệu theo điện trường tác dụng. Loại còn lại là hiệu ứng quang điện thứ cấp, còn được gọi là hiệu ứng Kerr, trong đó sự thay đổi chiết suất của vật liệu tỷ lệ thuận với bình phương của điện trường. Hầu hết các bộ điều biến quang điện đều dựa trên hiệu ứng Pokels. Sử dụng bộ điều biến quang điện, chúng ta có thể điều biến pha của ánh sáng tới và trên cơ sở điều biến pha, thông qua một phép chuyển đổi nhất định, chúng ta cũng có thể điều biến cường độ hoặc độ phân cực của ánh sáng.
Có một số cấu trúc cổ điển khác nhau, như thể hiện trong Hình 2. (a), (b) và (c) đều là các cấu trúc điều biến đơn với cấu trúc đơn giản, nhưng độ rộng đường truyền của lược tần số quang được tạo ra bị giới hạn bởi băng thông điện-quang. Nếu cần một lược tần số quang với tần số lặp lại cao, cần có hai hoặc nhiều bộ điều biến nối tiếp, như thể hiện trong Hình 2(d)(e). Loại cấu trúc cuối cùng tạo ra lược tần số quang được gọi là bộ cộng hưởng điện-quang, là bộ điều biến điện-quang được đặt trong bộ cộng hưởng, hoặc bản thân bộ cộng hưởng có thể tạo ra hiệu ứng điện-quang, như thể hiện trong Hình 3.
HÌNH 2 Một số thiết bị thử nghiệm để tạo ra lược tần số quang học dựa trênbộ điều biến điện quang
HÌNH 3 Cấu trúc của một số khoang điện quang
03 Đặc tính lược tần số quang điều chế điện quang
Ưu điểm thứ nhất: khả năng điều chỉnh
Vì nguồn sáng là laser phổ rộng có thể điều chỉnh, và bộ điều biến quang điện cũng có băng thông tần số hoạt động nhất định, nên lược tần số quang điều biến quang điện cũng có thể điều chỉnh tần số. Ngoài tần số có thể điều chỉnh, do dạng sóng của bộ điều biến có thể điều chỉnh, tần số lặp lại của lược tần số quang thu được cũng có thể điều chỉnh. Đây là một ưu điểm mà lược tần số quang được tạo ra bởi laser khóa mode và bộ cộng hưởng vi mô không có.
Ưu điểm thứ hai: tần suất lặp lại
Tốc độ lặp lại không chỉ linh hoạt mà còn có thể đạt được mà không cần thay đổi thiết bị thử nghiệm. Độ rộng đường truyền của lược tần số quang điều chế điện quang gần tương đương với băng thông điều chế, băng thông bộ điều chế điện quang thương mại thông thường là 40 GHz, và tần số lặp lại của lược tần số quang điều chế điện quang có thể vượt quá băng thông lược tần số quang được tạo ra bởi tất cả các phương pháp khác ngoại trừ bộ cộng hưởng vi mô (có thể đạt tới 100 GHz).
Ưu điểm 3: định hình quang phổ
So với lược quang được sản xuất theo các phương pháp khác, hình dạng đĩa quang của lược quang điều chế điện quang được xác định bởi một số bậc tự do, chẳng hạn như tín hiệu tần số vô tuyến, điện áp phân cực, phân cực tới, v.v., có thể được sử dụng để kiểm soát cường độ của các lược khác nhau để đạt được mục đích định hình quang phổ.
04 Ứng dụng của lược tần số quang điều chế điện quang
Trong ứng dụng thực tế của lược tần số quang học điều biến điện quang, nó có thể được chia thành phổ lược đơn và phổ lược kép. Khoảng cách vạch của phổ lược đơn rất hẹp, do đó có thể đạt được độ chính xác cao. Đồng thời, so với lược tần số quang học được tạo ra bởi laser khóa mode, thiết bị lược tần số quang học điều biến điện quang nhỏ hơn và có khả năng điều chỉnh tốt hơn. Máy quang phổ lược kép được tạo ra bằng cách giao thoa hai lược đơn kết hợp với tần số lặp lại hơi khác nhau, và sự khác biệt về tần số lặp lại chính là khoảng cách vạch của phổ lược giao thoa mới. Công nghệ lược tần số quang học có thể được sử dụng trong chụp ảnh quang học, đo khoảng cách, đo độ dày, hiệu chuẩn thiết bị, định hình phổ dạng sóng tùy ý, quang tử tần số vô tuyến, liên lạc từ xa, tàng hình quang học, v.v.
HÌNH 4. Kịch bản ứng dụng của lược tần số quang học: Lấy phép đo biên dạng đạn tốc độ cao làm ví dụ
Thời gian đăng: 19-12-2023