Оптичният честотен гребен е спектър, съставен от поредица от равномерно разположени честотни компоненти в спектъра, които могат да бъдат генерирани от лазери със заключен режим, резонатори илиелектрооптични модулатори. Оптични честотни гребени, генерирани отелектрооптични модулаториимат характеристиките на висока честота на повторение, вътрешно изсушаване и висока мощност и т.н., които се използват широко в калибрирането на инструменти, спектроскопията или фундаменталната физика и привличат все повече и повече изследователски интерес през последните години.
Наскоро Александър Парио и други от университета в Бургенди във Франция публикуваха рецензионна статия в списанието Advances in Optics and Photonics, систематично представяйки най-новия изследователски напредък и приложението на оптични честотни гребени, генерирани отелектрооптична модулация: Включва въвеждането на оптичен честотен гребен, метода и характеристиките на оптичния честотен гребен, генериран отелектрооптичен модулатори накрая изброява сценариите на приложение наелектрооптичен модулатороптичен честотен гребен в детайли, включително прилагането на прецизен спектър, интерференция с двоен оптичен гребен, калибриране на инструмента и генериране на произволна форма на вълната, и обсъжда принципа зад различни приложения. И накрая, авторът дава перспективата за технологията за оптичен честотен гребен на електрооптичния модулатор.
01 Фон
Преди 60 години този месец д-р Майман изобрети първия рубинен лазер. Четири години по-късно Харгроув, Фок и Полак от Bell Laboratories в Съединените щати бяха първите, които докладваха за активното заключване на режима, постигнато в хелиево-неонови лазери, заключващият режим лазерен спектър във времевата област е представен като импулсно излъчване, в честотната област е поредица от дискретни и равноотдалечени къси линии, много подобни на нашата ежедневна употреба на гребени, така че ние наричаме този спектър „оптична честота гребен”. Нарича се „оптичен честотен гребен“.
Поради добрата перспектива за приложение на оптичния гребен, Нобеловата награда за физика през 2005 г. беше присъдена на Hansch и Hall, които направиха пионерска работа по технологията на оптичния гребен, оттогава развитието на оптичния гребен достигна нов етап. Тъй като различните приложения имат различни изисквания за оптични 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 лазери със заключен режим, микрорезонатори и електрооптични модулатор.
Фиг. 1 Спектър на времева област и спектър на 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 заключен режим. В лазерите със заключен режим се използва кухина с време за обиколка τ, за да се фиксира фазовата връзка между надлъжните модове, така че да се определи честотата на повторение на лазера, която обикновено може да бъде от мегахерца (MHz) до гигахерца ( GHz).
Оптичният честотен гребен, генериран от микрорезонатора, се основава на нелинейни ефекти и времето за обиколка се определя от дължината на микрокухината, тъй като дължината на микрокухината обикновено е по-малка от 1 mm, оптичната честота гребен, генериран от микрокухината, обикновено е от 10 гигахерца до 1 терахерц. Има три често срещани вида микрокухини, микротубули, микросфери и микропръстени. Използвайки нелинейни ефекти в оптичните влакна, като разсейване на Брилуен или смесване на четири вълни, комбинирани с микрокухини, могат да бъдат произведени оптични честотни гребени в диапазона от десетки нанометри. В допълнение, оптични честотни гребени могат също да бъдат генерирани чрез използване на някои акустооптични модулатори.
Време на публикуване: 18 декември 2023 г