Hvað er ljósleiðari með rafsegulfræðilegri mótunartíðni? Fyrsti hluti

Tíðnisgambi er litróf sem samanstendur af röð jafnt dreifðra tíðniþátta á litrófinu, sem hægt er að mynda með læstum leysigeislum, ómholum eða öðrum tíðnisviðum.raf-ljósfræðilegir mótunartæki. Tíðnigreiningar með ljósleiðara sem eru búnar til afraf-ljósfræðilegir mótunartækihafa eiginleika eins og mikla endurtekningartíðni, innri þurrkun og mikla afl o.s.frv., sem eru mikið notuð í kvörðun tækja, litrófsgreiningu eða grundvallar eðlisfræði og hafa vakið sífellt fleiri áhuga vísindamanna á undanförnum árum.

Nýlega birtu Alexandre Parriaux og fleiri frá Háskólanum í Burgendi í Frakklandi yfirlitsgrein í tímaritinu Advances in Optics and Photonics þar sem kynntar eru kerfisbundið nýjustu rannsóknarframfarir og notkun ljósfræðilegra tíðnigemba sem búnir eru til með ...raf-ljósfræðileg mótunÞað felur í sér kynningu á ljóstíðniskambi, aðferð og eiginleika ljóstíðniskambi sem myndaður er meðraf-ljósleiðariog að lokum telur upp notkunarsviðsmyndir afraf-ljósleiðariÍtarlega fjallar höfundurinn um ljósfræðilega tíðnigembur, þar á meðal notkun nákvæmnisrófs, tvöfaldrar ljósfræðilegrar greipstruflunar, kvörðunar mælitækja og handahófskenndrar bylgjuformsmyndunar, og fjallar um meginregluna á bak við mismunandi notkunarmöguleika. Að lokum gefur höfundurinn hugmynd um ljósfræðilega tíðnigemburtækni með rafsegulmótorum.

01 Bakgrunnur

Fyrir 60 árum í þessum mánuði fann Dr. Maiman upp fyrsta rúbínleysirinn. Fjórum árum síðar voru Hargrove, Fock og Pollack frá Bell Laboratories í Bandaríkjunum fyrstir til að skýra frá virkri hamlæsingu sem náðist í helíum-neon leysi. Hamlæsingarleysirrófið í tímasviðinu er táknað sem púlsgeislun, í tíðnisviðinu er röð af stakrænum og jafnfjarlægum stuttum línum, mjög svipuð og við notum greinar í daglegri notkun okkar, þess vegna köllum við þetta litróf „ljóstíðnikambur“. Þetta er einnig kallað „ljóstíðnikambur“.

Vegna góðra notkunarmöguleika ljósgreiningar voru Nóbelsverðlaunin í eðlisfræði veitt árið 2005 til Hansch og Hall, sem unnu brautryðjendastörf í ljósgreiningartækni. Síðan þá hefur þróun ljósgreiningar náð nýjum áfanga. Þar sem mismunandi notkunarsvið hafa mismunandi kröfur um ljósgreiningar, svo sem afl, línubil og miðbylgjulengd, hefur þetta leitt til þess að þörf er á að nota mismunandi tilraunaaðferðir til að búa til ljósgreiningar, svo sem læsta leysigeisla, örómsveiflur og raf-ljósfræðilega mótara.


MYND 1 Tímasviðsróf og tíðnisviðsróf ljósleiðaratíðnigreiningar
Myndheimild: Raf-ljósfræðilegir tíðnigembur

Frá því að ljósleiðarar með tíðni voru uppgötvaðir hafa flestir ljósleiðarar með tíðni með læstum leysigeislum verið framleiddir. Í læstum leysigeislum er holrými með hringferðartíma τ notað til að ákvarða fasasambandið milli langsum stillinga, til að ákvarða endurtekningartíðni leysigeislans, sem getur almennt verið frá megahertz (MHz) til gígahertz (GHz).

Tíðnikennslan sem örómarinn myndar byggir á ólínulegum áhrifum og hringferðartíminn er ákvarðaður af lengd örholsins. Þar sem lengd örholsins er almennt minni en 1 mm er tíðnikennslan sem örholið myndar almennt 10 gígahertz til 1 terahertz. Það eru þrjár algengar gerðir af örholum: örpíplur, örkúlur og örhringir. Með því að nota ólínuleg áhrif í ljósleiðurum, svo sem Brillouin-dreifingu eða fjögurra bylgju blöndun, ásamt örholum, er hægt að framleiða tíðnikennslur á bilinu tugir nanómetra. Að auki er einnig hægt að búa til tíðnikennslur með því að nota suma hljóð-sjónræna mótara.


Birtingartími: 18. des. 2023