Lược tần số quang học là một quang phổ bao gồm một loạt các thành phần tần số cách đều nhau trên quang phổ, có thể được tạo ra bởi laser khóa chế độ, bộ cộng hưởng hoặcbộ điều biến điện quang. Lược tần số quang học được tạo ra bởibộ điều biến điện quangcó các đặc điểm như tần số lặp lại cao, sấy xen kẽ bên trong và công suất cao, v.v., được sử dụng rộng rãi trong hiệu chuẩn thiết bị, quang phổ hoặc vật lý cơ bản và đã thu hút ngày càng nhiều sự quan tâm của các nhà nghiên cứu trong những năm gần đây.
Gần đây, Alexandre Parriaux và những người khác từ Đại học Burgendi ở Pháp đã xuất bản một bài báo đánh giá trên tạp chí Advances in Optics and Photonics, giới thiệu một cách có hệ thống những tiến bộ nghiên cứu mới nhất và ứng dụng của lược tần số quang học được tạo ra bởiđiều chế điện quang: Bao gồm phần giới thiệu về lược tần số quang học, phương pháp và đặc điểm của lược tần số quang học được tạo ra bởibộ điều biến điện quangvà cuối cùng liệt kê các kịch bản ứng dụng củabộ điều biến điện quangLược tần số quang học được trình bày chi tiết, bao gồm ứng dụng phổ chính xác, nhiễu lược quang học kép, hiệu chuẩn thiết bị và tạo sóng tùy ý, đồng thời thảo luận về nguyên lý hoạt động của các ứng dụng khác nhau. Cuối cùng, tác giả trình bày triển vọng của công nghệ lược tần số quang học điều biến điện quang.
01 Bối cảnh
Đúng vào tháng này 60 năm trước, Tiến sĩ Maiman đã phát minh ra tia laser ruby đầu tiên. Bốn năm sau, Hargrove, Fock và Pollack thuộc Phòng thí nghiệm Bell ở Hoa Kỳ là những người đầu tiên báo cáo về khả năng khóa mode chủ động đạt được trong laser helium-neon. Phổ laser khóa mode trong miền thời gian được biểu diễn dưới dạng phát xạ xung, trong miền tần số là một chuỗi các vạch ngắn rời rạc và cách đều nhau, rất giống với lược quang học mà chúng ta sử dụng hàng ngày, vì vậy chúng tôi gọi phổ này là "lược quang tần số". Hay còn gọi là "lược quang tần số".
Nhờ triển vọng ứng dụng tốt của lược quang học, giải Nobel Vật lý năm 2005 đã được trao cho Hansch và Hall, những người tiên phong trong công nghệ lược quang học. Kể từ đó, sự phát triển của lược quang học đã đạt đến một giai đoạn mới. Do các ứng dụng khác nhau có yêu cầu khác nhau đối với lược quang học, chẳng hạn như công suất, khoảng cách giữa các vạch và bước sóng trung tâm, điều này dẫn đến nhu cầu sử dụng các phương tiện thực nghiệm khác nhau để tạo ra lược quang học, chẳng hạn như laser khóa mode, vi cộng hưởng và bộ điều biến quang điện.
HÌNH 1 Phổ miền thời gian và phổ miền tần số của lược tần số quang học
Nguồn hình ảnh: Lược tần số điện quang
Kể từ khi phát hiện ra lược tần số quang học, hầu hết lược tần số quang học đều được sản xuất bằng laser khóa mode. Trong laser khóa mode, một khoang với thời gian khứ hồi τ được sử dụng để cố định mối quan hệ pha giữa các mode dọc, từ đó xác định tốc độ lặp lại của laser, thường có thể dao động từ megahertz (MHz) đến gigahertz (GHz).
Lược tần số quang học do bộ vi cộng hưởng tạo ra dựa trên hiệu ứng phi tuyến tính, và thời gian khứ hồi được xác định bởi chiều dài của khoang vi mô. Vì chiều dài của khoang vi mô thường nhỏ hơn 1mm, lược tần số quang học do khoang vi mô tạo ra thường nằm trong khoảng từ 10 gigahertz đến 1 terahertz. Có ba loại khoang vi mô phổ biến: vi ống, vi cầu và vi vòng. Sử dụng các hiệu ứng phi tuyến tính trong sợi quang, chẳng hạn như tán xạ Brillouin hoặc trộn bốn sóng, kết hợp với khoang vi mô, có thể tạo ra lược tần số quang học trong phạm vi hàng chục nanomet. Ngoài ra, lược tần số quang học cũng có thể được tạo ra bằng cách sử dụng một số bộ điều biến quang-âm.
Thời gian đăng: 18-12-2023