מהו מסרק תדרים אופטי אלקטרו-אופטי? חלק ראשון

מסרק תדר אופטי הוא ספקטרום המורכב מסדרה של רכיבי תדר מרווחים באופן שווה על הספקטרום, שיכולים להיווצר על ידי לייזרים נעולים, מהודים אומאפננים אלקטרו-אופטיים. מסרקות תדר אופטיות שנוצרו על ידימאפננים אלקטרו-אופטייםבעלי מאפיינים של תדירות חזרות גבוהה, התייבשות פנימית והספק גבוה וכו', הנמצאים בשימוש נרחב בכיול מכשירים, ספקטרוסקופיה או פיזיקה בסיסית, ומושכים יותר ויותר חוקרים בשנים האחרונות.

לאחרונה, Alexandre Parriaux ואחרים מאוניברסיטת בורגנדי בצרפת פרסמו מאמר סקירה בכתב העת Advances in Optics and Photonics, המציג באופן שיטתי את התקדמות המחקר העדכנית ביותר ואת היישום של מסרקות תדר אופטיות שנוצרו על ידיאפנון אלקטרו-אופטי: זה כולל את הקדמה של מסרק תדר אופטי, השיטה והמאפיינים של מסרק תדר אופטי שנוצר על ידיאפנן אלקטרו-אופטי, ולבסוף מונה את תרחישי היישום שלאפנן אלקטרו-אופטימסרק תדר אופטי בפירוט, כולל יישום ספקטרום דיוק, הפרעות מסרק אופטי כפול, כיול מכשירים ויצירת צורות גל שרירותיות, ודן בעקרון מאחורי יישומים שונים. לבסוף, המחבר נותן את הסיכוי לטכנולוגיית מסרק תדרים אופטי אלקטרו-אופטי.

01 רקע

לפני 60 שנה החודש המציא ד"ר מימן את לייזר האודם הראשון. ארבע שנים מאוחר יותר, מעבדות Hargrove, Fock ו- Pollack of Bell בארצות הברית היו הראשונים שדיווחו על נעילת המצב הפעיל שהושגה בלייזרי הליום-ניאון, ספקטרום הלייזר הנועל מצבים בתחום הזמן מיוצג כפליטת דופק, בתחום התדר יש סדרה של קווים קצרים בדידים ובמרחק שווה, הדומים מאוד לשימוש היומיומי שלנו במסרקים, לכן אנו מכנים את הספקטרום הזה "מסרק תדר אופטי". המכונה "מסרק תדר אופטי".

בגלל סיכויי היישום הטובים של מסרק אופטי, פרס נובל לפיזיקה לשנת 2005 הוענק להנש והול, שעשו עבודה חלוצית על טכנולוגיית מסרק אופטי, מאז, הפיתוח של מסרק אופטי הגיע לשלב חדש. מכיוון שליישומים שונים יש דרישות שונות למסרקים אופטיים, כגון הספק, מרווח קווים ואורך גל מרכזי, הדבר הוביל לצורך להשתמש באמצעים ניסיוניים שונים ליצירת מסרקים אופטיים, כגון לייזרים נעולים במצב, מיקרו-תהודה ואלקטרו-אופטי. אִפְנָן.

תְאֵנָה. 1 ספקטרום תחום זמן וספקטרום תחום תדר של מסרק תדר אופטי
מקור תמונה: מסרקות תדר אלקטרו-אופטיות

מאז גילוי מסרקות התדר האופטיות, רוב מסרקות התדר האופטיות יוצרו באמצעות לייזרים נעולים במצב. בלייזרים נעולים במצב, חלל עם זמן הלוך ושוב של τ משמש כדי לקבע את קשר הפאזה בין מצבי אורך, כדי לקבוע את קצב החזרה של הלייזר, שיכול בדרך כלל להיות מגה-הרץ (MHz) לגיגה-הרץ ( GHz).

מסרק התדר האופטי שנוצר על ידי המיקרו-מהוד מבוסס על אפקטים לא ליניאריים, וזמן ההליכה הלוך ושוב נקבע על פי אורך המיקרו-חלל, מכיוון שאורך המיקרו-חלל הוא בדרך כלל פחות מ-1 מ"מ, התדר האופטי מסרק שנוצר על ידי חלל המיקרו הוא בדרך כלל 10 גיגה הרץ עד 1 טרה הרץ. ישנם שלושה סוגים נפוצים של מיקרו-חללים, מיקרו-צינוריות, מיקרו-ספירות ומיקרו-טבעות. באמצעות אפקטים לא ליניאריים בסיבים אופטיים, כגון פיזור ברילואין או ערבוב של ארבעה גלים, בשילוב עם מיקרו-חללים, ניתן לייצר מסרקות תדר אופטיות בטווח של עשרות ננומטרים. בנוסף, ניתן ליצור מסרקות תדר אופטיות גם על ידי שימוש בכמה מאפננים אקוסטו-אופטיים.