電気光学効果とは、電場が印加されると材料の屈折率が変化する効果を指します。電気光学効果には主に 2 種類あり、1 つは主な電気光学効果で、ポケルス効果としても知られ、印加された電場に応じた材料の屈折率の線形変化を指します。もう 1 つは、カー効果としても知られる二次電気光学効果です。この効果では、材料の屈折率の変化は電場の 2 乗に比例します。ほとんどの電気光学変調器はポーケルス効果に基づいています。電気光学変調器を使用すると、入射光の位相を変調することができ、位相変調に基づいて一定の変換を行うことで、光の強度や偏光を変調することもできます。
図 2 に示すように、いくつかの異なる古典的な構造があります。(a)、(b)、(c) はすべて単純な構造の単一変調器構造ですが、生成される光周波数コムの線幅は電気光学的構造によって制限されます。帯域幅。高い繰り返し周波数の光周波数コムが必要な場合は、図 2(d)(e) に示すように、2 つ以上の変調器をカスケード接続する必要があります。光周波数コムを生成する最後のタイプの構造は、電気光学共振器と呼ばれます。これは、図 3 に示すように、共振器内に配置された電気光学変調器、または共振器自体が電気光学効果を生み出すことができます。
イチジク。 2 光周波数コムを生成するためのいくつかの実験装置電気光学変調器
イチジク。 3 いくつかの電気光学キャビティの構造
03 電気光学変調光周波数コム特性
利点 1: 調整可能
光源は調整可能な広スペクトルレーザーであり、電気光学変調器も特定の動作周波数帯域幅を持っているため、電気光学変調光周波数コムも周波数調整可能です。調整可能な周波数に加えて、変調器の波形生成も調整可能なため、結果として得られる光周波数コムの繰り返し周波数も調整可能です。これは、モードロックレーザーやマイクロ共振器によって生成される光周波数コムにはない利点です。
利点 2: 繰り返し頻度
繰り返し率は柔軟であるだけでなく、実験装置を変更することなく実現できます。電気光学変調光周波数コムの線幅は変調帯域幅とほぼ同等で、一般的な市販の電気光学変調器の帯域幅は40GHzであり、電気光学変調光周波数コムの繰り返し周波数は生成される光周波数コム帯域幅を超える可能性があります。マイクロ共振器 (100GHz に達する可能性がある) を除く他のすべての方法による。
利点 3: スペクトル整形
他の方法で製造された光コムと比較して、電気光学変調光コムの光ディスク形状は、無線周波数信号、バイアス電圧、入射偏光などの多くの自由度によって決まります。スペクトル整形の目的を達成するために、さまざまなコームの強度を制御するために使用されます。
04 電気光学変調器光周波数コムの応用
電気光学変調器の光周波数コムの実際の応用では、光周波数コムはシングルコムスペクトルとダブルコムスペクトルに分割できます。単一コムスペクトルの線間隔は非常に狭いため、高い精度を実現できます。同時に、モードロックレーザーによって生成される光周波数コムと比較して、電気光学変調器光周波数コムのデバイスは小型であり、より良好に調整可能である。ダブルコム分光計は、わずかに異なる繰り返し周波数を持つ 2 つのコヒーレントシングルコムの干渉によって生成され、繰り返し周波数の差が新しい干渉コムスペクトルの線間隔になります。光周波数コム技術は、光学イメージング、測距、厚さ測定、機器の校正、任意波形スペクトル整形、無線周波数フォトニクス、遠隔通信、光ステルスなどに使用できます。
イチジク。 4 光周波数コムの応用シナリオ：高速弾丸プロファイルの測定を例に
投稿日時: 2023 年 12 月 19 日