०२इलेक्ट्रो-ऑप्टिक मॉड्युलेटरआणिइलेक्ट्रो-ऑप्टिक मॉड्युलेशनऑप्टिकल फ्रिक्वेन्सी कॉम्ब
विद्युत-प्रकाशकीय परिणाम म्हणजे जेव्हा विद्युत क्षेत्र लागू केले जाते तेव्हा पदार्थाच्या अपवर्तनांकामध्ये होणारा बदल. विद्युत-प्रकाशकीय परिणामाचे दोन मुख्य प्रकार आहेत, एक म्हणजे प्राथमिक विद्युत-प्रकाशकीय परिणाम, ज्याला पोकेल्स परिणाम असेही म्हणतात, ज्यामध्ये लागू केलेल्या विद्युत क्षेत्रानुसार पदार्थाच्या अपवर्तनांकामध्ये रेषीय बदल होतो. दुसरा प्रकार म्हणजे दुय्यम विद्युत-प्रकाशकीय परिणाम, ज्याला केर परिणाम असेही म्हणतात, ज्यामध्ये पदार्थाच्या अपवर्तनांकामधील बदल हा विद्युत क्षेत्राच्या वर्गाच्या प्रमाणात असतो. बहुतेक विद्युत-प्रकाशकीय मॉड्युलेटर पोकेल्स परिणामावर आधारित असतात. विद्युत-प्रकाशकीय मॉड्युलेटरचा वापर करून, आपण आपाती प्रकाशाच्या फेजमध्ये बदल करू शकतो आणि या फेज बदलाच्या आधारावर, एका विशिष्ट रूपांतरणाद्वारे, आपण प्रकाशाची तीव्रता किंवा ध्रुवीकरण देखील बदलू शकतो.
आकृती २ मध्ये दाखवल्याप्रमाणे, अनेक वेगवेगळ्या पारंपरिक रचना आहेत. (a), (b) आणि (c) या सर्व साध्या रचनेच्या एकल मॉड्युलेटर रचना आहेत, परंतु निर्माण होणाऱ्या ऑप्टिकल फ्रिक्वेन्सी कॉम्बची लाइन रुंदी इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल बँडविड्थमुळे मर्यादित असते. जर उच्च पुनरावृत्ती वारंवारतेचा ऑप्टिकल फ्रिक्वेन्सी कॉम्ब आवश्यक असेल, तर आकृती २(d)(e) मध्ये दाखवल्याप्रमाणे, दोन किंवा अधिक मॉड्युलेटर एकामागोमाग एक (cascade) जोडणे आवश्यक असते. ऑप्टिकल फ्रिक्वेन्सी कॉम्ब निर्माण करणाऱ्या रचनेच्या शेवटच्या प्रकाराला इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल रेझोनेटर म्हणतात, ज्यामध्ये रेझोनेटरमध्ये इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल मॉड्युलेटर ठेवलेला असतो, किंवा रेझोनेटर स्वतःच इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल परिणाम निर्माण करू शकतो, जसे की आकृती ३ मध्ये दाखवले आहे.
आकृती २ ऑप्टिकल फ्रिक्वेन्सी कॉम्ब तयार करण्यासाठी आधारित अनेक प्रायोगिक उपकरणेइलेक्ट्रो-ऑप्टिक मॉड्युलेटर
आकृती ३. अनेक इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल कॅव्हिटींची संरचना
०३ इलेक्ट्रो-ऑप्टिक मॉड्युलेशन ऑप्टिकल फ्रिक्वेन्सी कॉम्बची वैशिष्ट्ये
पहिला फायदा: जुळवून घेण्याची क्षमता
प्रकाश स्रोत हा एक ट्यून करण्यायोग्य विस्तृत-स्पेक्ट्रम लेझर असल्यामुळे आणि इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल मॉड्युलेटरला एक विशिष्ट ऑपरेटिंग फ्रिक्वेन्सी बँडविड्थ असल्यामुळे, इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल मॉड्युलेशन ऑप्टिकल फ्रिक्वेन्सी कॉम्ब देखील फ्रिक्वेन्सी ट्यून करण्यायोग्य असतो. ट्यून करण्यायोग्य फ्रिक्वेन्सी व्यतिरिक्त, मॉड्युलेटरची वेव्हफॉर्म निर्मिती ट्यून करण्यायोग्य असल्यामुळे, परिणामी ऑप्टिकल फ्रिक्वेन्सी कॉम्बची पुनरावृत्ती फ्रिक्वेन्सी देखील ट्यून करण्यायोग्य असते. हा एक असा फायदा आहे जो मोड-लॉक्ड लेझर्स आणि मायक्रो-रेझोनेटर्सद्वारे तयार केलेल्या ऑप्टिकल फ्रिक्वेन्सी कॉम्बमध्ये नसतो.
दुसरा फायदा: पुनरावृत्तीची वारंवारता
पुनरावृत्ती दर केवळ लवचिकच नाही, तर प्रायोगिक उपकरणे न बदलताही तो साध्य करता येतो. इलेक्ट्रो-ऑप्टिक मॉड्युलेशन ऑप्टिकल फ्रिक्वेन्सी कॉम्बची लाइन रुंदी साधारणपणे मॉड्युलेशन बँडविड्थच्या समतुल्य असते, सर्वसाधारण व्यावसायिक इलेक्ट्रो-ऑप्टिक मॉड्युलेटरची बँडविड्थ ४०GHz असते, आणि इलेक्ट्रो-ऑप्टिक मॉड्युलेशन ऑप्टिकल फ्रिक्वेन्सी कॉम्बची पुनरावृत्ती वारंवारता मायक्रो रेझोनेटर (जो १००GHz पर्यंत पोहोचू शकतो) वगळता इतर सर्व पद्धतींनी निर्माण केलेल्या ऑप्टिकल फ्रिक्वेन्सी कॉम्बच्या बँडविड्थपेक्षा जास्त असू शकते.
फायदा ३: स्पेक्ट्रल शेपिंग
इतर पद्धतींनी तयार केलेल्या ऑप्टिकल कॉम्बच्या तुलनेत, इलेक्ट्रो-ऑप्टिक मॉड्युलेटेड ऑप्टिकल कॉम्बच्या ऑप्टिकल डिस्कचा आकार रेडिओ फ्रिक्वेन्सी सिग्नल, बायस व्होल्टेज, आपाती ध्रुवीकरण इत्यादी अनेक स्वातंत्र्य अंशांद्वारे निर्धारित केला जातो, ज्याचा उपयोग स्पेक्ट्रल शेपिंगचा उद्देश साध्य करण्यासाठी वेगवेगळ्या कॉम्बची तीव्रता नियंत्रित करण्यासाठी केला जाऊ शकतो.
०४ इलेक्ट्रो-ऑप्टिक मॉड्युलेटर ऑप्टिकल फ्रिक्वेन्सी कॉम्बचा वापर
इलेक्ट्रो-ऑप्टिक मॉड्युलेटर ऑप्टिकल फ्रिक्वेन्सी कॉम्बच्या व्यावहारिक उपयोगात, त्याचे सिंगल आणि डबल कॉम्ब स्पेक्ट्रममध्ये विभाजन केले जाऊ शकते. सिंगल कॉम्ब स्पेक्ट्रममधील रेषांमधील अंतर खूप कमी असते, त्यामुळे उच्च अचूकता साधता येते. त्याच वेळी, मोड-लॉक्ड लेसरद्वारे तयार केलेल्या ऑप्टिकल फ्रिक्वेन्सी कॉम्बच्या तुलनेत, इलेक्ट्रो-ऑप्टिक मॉड्युलेटर ऑप्टिकल फ्रिक्वेन्सी कॉम्बचे उपकरण लहान आणि अधिक चांगल्या प्रकारे ट्यून करण्यायोग्य असते. डबल कॉम्ब स्पेक्ट्रोमीटर हा किंचित भिन्न पुनरावृत्ती फ्रिक्वेन्सी असलेल्या दोन सुसंगत सिंगल कॉम्बच्या व्यतिकरणाने तयार होतो आणि पुनरावृत्ती फ्रिक्वेन्सीमधील हा फरक म्हणजे नवीन व्यतिकरण कॉम्ब स्पेक्ट्रममधील रेषांमधील अंतर असते. ऑप्टिकल फ्रिक्वेन्सी कॉम्ब तंत्रज्ञानाचा उपयोग ऑप्टिकल इमेजिंग, रेंजिंग, जाडी मोजणे, उपकरण कॅलिब्रेशन, आर्बिट्ररी वेव्हफॉर्म स्पेक्ट्रम शेपिंग, रेडिओ फ्रिक्वेन्सी फोटोनिक्स, रिमोट कम्युनिकेशन, ऑप्टिकल स्टेल्थ इत्यादींमध्ये केला जाऊ शकतो.
आकृती ४ ऑप्टिकल फ्रिक्वेन्सी कॉम्बच्या वापराचे परिदृश्य: उच्च-गती बुलेट प्रोफाइलच्या मापनाचे उदाहरण
पोस्ट करण्याची वेळ: १९ डिसेंबर २०२३