電気光学変調器光周波数コムとは何ですか?パート 1

光周波数コムは、スペクトル上に等間隔に配置された一連の周波数成分で構成されるスペクトルであり、モードロック レーザー、共振器、または共振器によって生成できます。電気光学変調器。光周波数コムによって生成される電気光学変調器高い繰り返し周波数、内部中間乾燥、高出力などの特徴を備えており、機器の校正、分光分析、基礎物理学などで広く使用されており、近年ますます多くの研究者の関心を集めています。

最近、フランスのブルジャンディ大学の Alexandre Parriaux らは、学術誌 Advances in Optics and Photonics に総説論文を発表し、最新の研究の進歩と、電気光学変調: 光周波数コムの紹介、光周波数コムによって生成される光周波数コムの方法と特性が含まれます。電気光学変調器、最後にアプリケーションのシナリオを列挙します。電気光学変調器高精度スペクトルのアプリケーション、二重光コム干渉、機器の校正、任意波形生成など、光周波数コムについて詳しく説明し、さまざまなアプリケーションの背後にある原理について説明します。最後に、著者は電気光学変調器光周波数コム技術の展望を示しています。

01 背景

マイマン博士が最初のルビーレーザーを発明したのは今月で 60 年前のことでした。 4年後、米国のベル研究所のハーグローブ、フォック、ポラックは、ヘリウムネオンレーザーで達成されたアクティブモード同期を最初に報告しました。時間領域のモード同期レーザースペクトルはパルス発光として表されます。周波数領域では、一連の離散的で等距離の短い線であり、私たちが日常的に使用する櫛と非常によく似ているため、このスペクトルを「光周波数コム」と呼びます。 「光周波数コム」と呼ばれます。

光コムの応用可能性が高く、2005年に光コム技術の先駆的研究を行ったハンシュとホールにノーベル物理学賞が授与され、それ以来、光コムの開発は新たな段階に達しています。アプリケーションが異なれば、パワー、ライン間隔、中心波長など、光コムに対する要件も異なるため、光コムを生成するには、モードロックレーザー、微小共振器、電気光学などのさまざまな実験手段を使用する必要があります。モジュレーター。

イチジク。 1 光周波数コムの時間領域スペクトルと周波数領域スペクトル
画像ソース: 電気光学周波数コム

光周波数コムの発見以来、ほとんどの光周波数コムはモードロック レーザーを使用して製造されてきました。モードロック レーザーでは、往復時間 τ のキャビティを使用して縦モード間の位相関係を固定し、一般にメガヘルツ (MHz) からギガヘルツ ( GHz）。

マイクロ共振器によって生成される光周波数コムは非線形効果に基づいており、マイクロキャビティの長さは通常1mm未満であるため、往復時間はマイクロキャビティの長さによって決まります。マイクロキャビティによって生成されるコムの周波数は、一般に 10 ギガヘルツから 1 テラヘルツです。マイクロキャビティには、微小管、微小球、およびマイクロリングの 3 つの一般的なタイプがあります。ブリルアン散乱や四光波混合などの光ファイバーの非線形効果をマイクロキャビティと組み合わせて使用​​すると、数十ナノメートル範囲の光周波数コムを生成できます。さらに、いくつかの音響光学変調器を使用して光周波数コムを生成することもできます。