Оптичният честотен гребен е спектър, съставен от поредица от равномерно разположени честотни компоненти в спектъра, които могат да бъдат генерирани от лазери, резонатори или...електрооптични модулаториОптични честотни гребени, генерирани отелектрооптични модулаторипритежават характеристиките на висока честота на повторение, вътрешно взаимоизсушаване и висока мощност и др., които се използват широко в калибрирането на инструменти, спектроскопията или фундаменталната физика и привличат интереса на все повече изследователи през последните години.
Наскоро Александър Парио и други от Университета в Бургенди във Франция публикуваха обзорна статия в списанието Advances in Optics and Photonics, в която систематично представят най-новия напредък в изследванията и приложението на оптичните честотни гребени, генерирани от...електрооптична модулацияВключва въвеждането на оптичен честотен гребен, метода и характеристиките на оптичния честотен гребен, генериран отелектрооптичен модулатори накрая изброява сценариите на приложение наелектрооптичен модулаторОптичен честотен гребен разглежда подробно, включително приложението на прецизен спектър, двойна оптична гребенова интерференция, калибриране на инструменти и генериране на произволна форма на вълната, и обсъжда принципа зад различните приложения. Накрая, авторът представя перспективата за технологията на оптичен честотен гребен с електрооптичен модулатор.
01 Предистория
Преди 60 години този месец д-р Майман изобретява първия рубинен лазер. Четири години по-късно Харгроув, Фок и Полак от Bell Laboratories в Съединените щати са първите, които съобщават за активното синхронизиране на модовете, постигнато в хелий-неонови лазери. Спектърът на лазера със синхронизиране на модовете във времевата област е представен като импулсна емисия, а в честотната област е серия от дискретни и равноотдалечени къси линии, много подобни на гребените, които използваме ежедневно, затова наричаме този спектър „оптичен честотен гребен“. Нарича се още „оптичен честотен гребен“.
Поради добрите перспективи за приложение на оптичния гребен, Нобеловата награда за физика през 2005 г. беше присъдена на Ханш и Хол, които направиха пионерска работа в областта на технологията на оптичните гребени. Оттогава развитието на оптичните гребени достигна нов етап. Тъй като различните приложения имат различни изисквания към оптичните гребени, като мощност, разстояние между линиите и централна дължина на вълната, това доведе до необходимостта от използване на различни експериментални средства за генериране на оптични гребени, като например лазери с модово заключване, микрорезонатори и електрооптични модулатори.
ФИГ. 1 Спектър във времева област и спектър във честотна област на оптичен честотен гребен
Източник на изображението: Електрооптични честотни гребени
След откриването на оптичните честотни гребени, повечето оптични честотни гребени са произведени с помощта на лазери със синхронизация на модовете. В лазерите със синхронизация на модовете, резонатор с време за двупосочно преминаване τ се използва за фиксиране на фазовата връзка между надлъжните модове, така че да се определи честотата на повторение на лазера, която обикновено може да бъде от мегахерц (MHz) до гигахерц (GHz).
Оптичният честотен гребен, генериран от микрорезонатора, се основава на нелинейни ефекти, а времето за двупосочно преминаване се определя от дължината на микрокухината. Тъй като дължината на микрокухината обикновено е по-малка от 1 мм, оптичният честотен гребен, генериран от микрокухината, обикновено е от 10 гигагерца до 1 терагерц. Съществуват три често срещани вида микрокухини: микротубули, микросфери и микропръстени. Използвайки нелинейни ефекти в оптичните влакна, като разсейване на Брилюен или четиривълново смесване, комбинирани с микрокухини, могат да се получат оптични честотни гребени в диапазона от десетки нанометри. Освен това, оптични честотни гребени могат да се генерират и с помощта на някои акустооптични модулатори.
Време на публикуване: 18 декември 2023 г.