Lược tần số quang điều chế quang điện là gì? Phần thứ nhất

Lược tần số quang là một phổ bao gồm một loạt các thành phần tần số cách đều nhau trên phổ, có thể được tạo ra bởi các tia laser, bộ cộng hưởng hoặc bộ cộng hưởng bị khóa chế độ.bộ điều biến quang điện. Lược tần số quang được tạo ra bởibộ điều biến quang điệncó các đặc tính của tần số lặp lại cao, sấy khô bên trong và công suất cao, v.v., được sử dụng rộng rãi trong hiệu chuẩn dụng cụ, quang phổ hoặc vật lý cơ bản và ngày càng thu hút sự quan tâm của nhiều 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 đánh giá trên tạp chí Advances in Optics and Photonics, giới thiệu một cách có hệ thống tiến trình nghiên cứu mới nhất và ứng dụng của lược tần số quang được tạo ra bởiđiều chế quang điện: Nó bao gồm việc giới thiệu lược tần số quang, phương pháp và đặc điểm của lược tần số quang được tạo ra bởibộ điều biến quang điệnvà cuối cùng liệt kê các kịch bản ứng dụng củabộ điều biến quang điệnlược tần số quang một cách chi tiết, bao gồm ứng dụng phổ chính xác, nhiễu lược quang kép, hiệu chuẩn thiết bị và tạo dạng sóng tùy ý, đồng thời thảo luận về nguyên tắc đằng sau các ứng dụng khác nhau. Cuối cùng, tác giả đưa ra triển vọng về công nghệ lược tần quang điều chế quang điện.

01 Bối cảnh

Cách đây 60 năm vào tháng này, Tiến sĩ Maiman đã phát minh ra tia laser hồng ngọc đầu tiên. Bốn năm sau, Hargrove, Fock và Pollack của Phòng thí nghiệm Bell ở Hoa Kỳ là những người đầu tiên báo cáo việc khóa chế độ hoạt động đạt được trong laser helium-neon, phổ laser khóa chế độ trong miền thời gian được biểu diễn dưới dạng phát xạ xung, trong miền tần số là một chuỗi các đường ngắn rời rạc và cách đều nhau, rất giống với việc sử dụng lược hàng ngày của chúng ta, vì vậy chúng tôi gọi phổ này là “lược tần số quang”. Được gọi là “lược tần số quang học”.

Do triển vọng ứng dụng tốt của lược quang, giải Nobel Vật lý năm 2005 đã được trao cho Hansch và Hall, những người có công trình tiên phong về công nghệ lược quang, kể từ đó, sự phát triển của lược quang đã đạt đến một giai đoạn mới. Bởi vì các ứng dụng khác nhau có các yêu cầu khác nhau đối với lược quang, chẳng hạn như công suất, khoảng cách vạch và bước sóng trung tâm, điều này dẫn đến nhu cầu sử dụng các phương tiện thử nghiệm khác nhau để tạo ra lược quang, chẳng hạn như laser khóa chế độ, bộ cộng hưởng vi mô và quang điện. bộ điều biến.


QUẢ SUNG. 1 Phổ miền thời gian và phổ miền tần số của lược tần số quang
Nguồn ảnh: Lược tần số quang điện

Kể từ khi phát hiện ra lược tần số quang học, hầu hết các lược tần số quang học đều được sản xuất bằng cách sử dụng laser khóa chế độ. Trong các laser bị khóa chế độ, một hộp cộng hưởng có thời gian khứ hồi τ được sử dụng để khắc phục mối quan hệ pha giữa các chế độ dọc, nhằm xác định tốc độ lặp lại của laser, thường có thể từ megahertz (MHz) đến gigahertz ( GHz).

Lược tần số quang do bộ cộng hưởng vi mô tạo ra dựa trên các hiệu ứng phi tuyến và thời gian khứ hồi được xác định bởi độ dài của khoang vi mô, bởi vì chiều dài của khoang vi mô thường nhỏ hơn 1mm, tần số quang Lược do khoang vi mô tạo ra thường là 10 gigahertz đến 1 terahertz. Có ba loại vi khoang phổ biến là vi ống, vi cầu và vi vòng. Sử dụng các hiệu ứng phi tuyến trong sợi quang, chẳng hạn như tán xạ Brillouin hoặc trộn bốn sóng, kết hợp với các khoang vi mô, có thể tạo ra các lược tần số quang trong phạm vi hàng chục nanomet. Ngoài ra, lược tần số quang cũng có thể được tạo ra bằng cách sử dụng một số bộ điều biến quang âm.


Thời gian đăng: 18-12-2023