Optik frekans tarağı, spektrumda eşit aralıklarla yerleştirilmiş bir dizi frekans bileşeninden oluşan bir spektrumdur ve mod kilitli lazerler, rezonatörler veyaelektro-optik modülatörler. Tarafından üretilen optik frekans taraklarıelektro-optik modülatörlerYüksek tekrarlama frekansı, iç ara kurutma ve yüksek güç gibi özelliklere sahip olan, alet kalibrasyonunda, spektroskopide veya temel fizikte yaygın olarak kullanılan ve son yıllarda giderek daha fazla araştırmacının ilgisini çeken malzemelerdir.
Son zamanlarda, Fransa'daki Burgendi Üniversitesi'nden Alexandre Parriaux ve diğerleri, Advances in Optics and Photonics dergisinde, optik frekans taraklarının en son araştırma ilerlemesini ve uygulamasını sistematik olarak tanıtan bir inceleme makalesi yayınladılar.elektro-optik modülasyon: Optik frekans taraklarının tanıtımı, optik frekans taraklarının oluşturulma yöntemi ve özellikleri yer almaktadır.elektro-optik modülatörve son olarak uygulama senaryolarını sıralarelektro-optik modülatörHassas spektrum, çift optik tarak girişimi, cihaz kalibrasyonu ve keyfi dalga formu üretimi uygulamaları da dahil olmak üzere optik frekans tarağı ayrıntılı olarak ele alınmakta ve farklı uygulamaların ardındaki prensipler tartışılmaktadır. Son olarak yazar, elektro-optik modülatör optik frekans tarağı teknolojisinin geleceğini sunmaktadır.
01 Arka Plan
Dr. Maiman'ın ilk yakut lazerini icat etmesinin üzerinden tam 60 yıl geçti. Dört yıl sonra, Amerika Birleşik Devletleri'ndeki Bell Laboratuvarları'ndan Hargrove, Fock ve Pollack, helyum-neon lazerlerde elde edilen aktif mod kilitlemesini ilk bildiren kişilerdi. Mod kilitlemeli lazer spektrumu, zaman alanında bir darbe emisyonu olarak temsil edilirken, frekans alanında, günlük tarak kullanımımıza çok benzeyen, ayrı ve eşit aralıklı kısa çizgilerden oluşan bir dizidir. Bu nedenle bu spektruma "optik frekans tarağı" adını veriyoruz. "Optik frekans tarağı" olarak da bilinir.
Optik tarakların iyi uygulama potansiyeli nedeniyle, 2005 Nobel Fizik Ödülü, optik tarak teknolojisinde öncü çalışmalar yapan Hansch ve Hall'a verildi. O zamandan beri, optik tarakların geliştirilmesi yeni bir aşamaya ulaştı. Farklı uygulamaların optik taraklar için güç, satır aralığı ve merkezi dalga boyu gibi farklı gereksinimleri olması, optik taraklar üretmek için mod kilitli lazerler, mikro-rezonatörler ve elektro-optik modülatörler gibi farklı deneysel yöntemlerin kullanılması ihtiyacını doğurdu.
ŞEKİL 1 Optik frekans taraklarının zaman alanı spektrumu ve frekans alanı spektrumu
Görsel kaynağı: Elektro-optik frekans tarakları
Optik frekans taraklarının keşfinden bu yana, çoğu optik frekans tarağı mod kilitli lazerler kullanılarak üretilmiştir. Mod kilitli lazerlerde, uzunlamasına modlar arasındaki faz ilişkisini sabitlemek için τ gidiş-dönüş süresine sahip bir boşluk kullanılır. Böylece, lazerin tekrarlama hızı genellikle megahertz (MHz) ile gigahertz (GHz) arasında olabilir.
Mikro-rezonatör tarafından üretilen optik frekans tarağı, doğrusal olmayan etkilere dayanır ve gidiş-dönüş süresi, mikro boşluğun uzunluğuna göre belirlenir; çünkü mikro boşluğun uzunluğu genellikle 1 mm'den azdır ve mikro boşluk tarafından üretilen optik frekans tarağı genellikle 10 gigahertz ile 1 terahertz arasındadır. Mikro boşlukların üç yaygın türü vardır: mikrotübüller, mikro küreler ve mikro halkalar. Optik fiberlerde Brillouin saçılması veya dört dalga karışımı gibi doğrusal olmayan etkiler, mikro boşluklarla birleştirildiğinde, onlarca nanometre aralığında optik frekans tarakları üretilebilir. Ayrıca, bazı akustik-optik modülatörler kullanılarak da optik frekans tarakları üretilebilir.
Gönderim zamanı: 18 Aralık 2023