इलेक्ट्रो-ऑप्टिक मॉड्युलेटर ऑप्टिकल फ्रिक्वेन्सी कॉम्ब म्हणजे काय? भाग एक

ऑप्टिकल फ्रिक्वेन्सी कॉम्ब हा स्पेक्ट्रमवर समान अंतरावर असलेल्या फ्रिक्वेंसी घटकांच्या मालिकेने बनलेला स्पेक्ट्रम आहे, जो मोड-लॉक्ड लेसर, रेझोनेटर किंवा द्वारे व्युत्पन्न केला जाऊ शकतो.इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल मॉड्युलेटर. द्वारे व्युत्पन्न ऑप्टिकल वारंवारता कंघीइलेक्ट्रो-ऑप्टिक मॉड्युलेटरउच्च पुनरावृत्ती वारंवारता, अंतर्गत आंतरीक कोरडेपणा आणि उच्च शक्ती इ.ची वैशिष्ट्ये आहेत, ज्याचा मोठ्या प्रमाणावर इन्स्ट्रुमेंट कॅलिब्रेशन, स्पेक्ट्रोस्कोपी किंवा मूलभूत भौतिकशास्त्रात वापर केला जातो आणि अलीकडील वर्षांमध्ये अधिकाधिक संशोधकांची आवड आकर्षित केली आहे.

अलीकडेच, फ्रान्समधील बर्गेंडी विद्यापीठातील अलेक्झांडर पॅरियॉक्स आणि इतरांनी ॲडव्हान्सेस इन ऑप्टिक्स अँड फोटोनिक्स या जर्नलमध्ये एक पुनरावलोकन पेपर प्रकाशित केला, ज्यामध्ये नवीनतम संशोधन प्रगती आणि ऑप्टिकल फ्रिक्वेन्सी कॉम्ब्सच्या वापराचा पद्धतशीरपणे परिचय करून दिला.इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल मॉड्युलेशन: यामध्ये ऑप्टिकल फ्रिक्वेन्सी कॉम्बचा परिचय, ऑप्टिकल फ्रिक्वेन्सी कॉम्बची पद्धत आणि वैशिष्ट्ये यांचा समावेश आहे.इलेक्ट्रो-ऑप्टिक मॉड्युलेटर, आणि शेवटी च्या अनुप्रयोग परिस्थितीची गणना करतेइलेक्ट्रो-ऑप्टिक मॉड्युलेटरऑप्टिकल फ्रिक्वेंसी कॉम्ब तपशीलवार, अचूक स्पेक्ट्रमचा वापर, दुहेरी ऑप्टिकल कंगवा हस्तक्षेप, इन्स्ट्रुमेंट कॅलिब्रेशन आणि अनियंत्रित वेव्हफॉर्म निर्मितीसह, आणि विविध अनुप्रयोगांमागील तत्त्वावर चर्चा करते. शेवटी, लेखक इलेक्ट्रो-ऑप्टिक मॉड्युलेटर ऑप्टिकल फ्रिक्वेन्सी कॉम्ब तंत्रज्ञानाची संभावना देतो.

01 पार्श्वभूमी

या महिन्यात ६० वर्षांपूर्वी डॉ. मैमन यांनी पहिल्या रुबी लेसरचा शोध लावला होता. चार वर्षांनंतर, युनायटेड स्टेट्समधील बेल लॅबोरेटरीजच्या हर्ग्रोव्ह, फॉक आणि पोलॅक यांनी हेलियम-निऑन लेसरमध्ये प्राप्त केलेल्या सक्रिय मोड-लॉकिंगचा अहवाल देणारे पहिले होते, वेळेच्या डोमेनमध्ये मोड-लॉकिंग लेसर स्पेक्ट्रम नाडी उत्सर्जन म्हणून प्रस्तुत केले जाते, फ्रिक्वेन्सी डोमेनमध्ये वेगळ्या आणि समान अंतरावर असलेल्या लहान रेषांची मालिका असते, जी आपल्या दैनंदिन वापराच्या कंघीसारखी असते, म्हणून आपण या स्पेक्ट्रमला “ऑप्टिकल फ्रिक्वेन्सी कॉम्ब” म्हणतो. "ऑप्टिक वारंवारता कंघी" म्हणून संदर्भित.

ऑप्टिकल कॉम्बच्या चांगल्या अनुप्रयोगाच्या संभाव्यतेमुळे, 2005 मध्ये भौतिकशास्त्रातील नोबेल पारितोषिक हान्स आणि हॉल यांना देण्यात आला, ज्यांनी ऑप्टिकल कॉम्ब तंत्रज्ञानावर अग्रगण्य कार्य केले, तेव्हापासून, ऑप्टिकल कॉम्बचा विकास एका नवीन टप्प्यावर पोहोचला आहे. वेगवेगळ्या ऍप्लिकेशन्सना ऑप्टिकल कॉम्ब्ससाठी वेगवेगळ्या आवश्यकता असतात, जसे की पॉवर, लाइन स्पेसिंग आणि सेंट्रल वेव्हलेंथ, यामुळे ऑप्टिकल कॉम्ब्स तयार करण्यासाठी भिन्न प्रायोगिक माध्यमांचा वापर करण्याची आवश्यकता निर्माण झाली आहे, जसे की मोड-लॉक केलेले लेसर, मायक्रो-रेझोनेटर्स आणि इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल मॉड्युलेटर

अंजीर. 1 टाइम डोमेन स्पेक्ट्रम आणि ऑप्टिकल फ्रिक्वेन्सी कॉम्बचे वारंवारता डोमेन स्पेक्ट्रम
प्रतिमा स्त्रोत: इलेक्ट्रो-ऑप्टिक वारंवारता कंघी

ऑप्टिकल फ्रिक्वेंसी कॉम्ब्सचा शोध लागल्यापासून, बहुतेक ऑप्टिकल फ्रिक्वेंसी कॉम्ब्स मोड-लॉक्ड लेसर वापरून तयार केले गेले आहेत. मोड-लॉक केलेल्या लेसरमध्ये, τ च्या राउंड-ट्रिप टाइमसह पोकळीचा वापर रेखांशाच्या मोडमधील फेज संबंध निश्चित करण्यासाठी केला जातो, ज्यामुळे लेसरचा पुनरावृत्ती दर निश्चित केला जातो, जो सामान्यत: मेगाहर्ट्झ (MHz) ते gigahertz (मेगाहर्ट्झ) पर्यंत असू शकतो. GHz).

मायक्रो-रेझोनेटरद्वारे व्युत्पन्न केलेली ऑप्टिकल फ्रिक्वेन्सी कंघी नॉनलाइनर इफेक्टवर आधारित असते आणि राऊंड-ट्रिपची वेळ सूक्ष्म-पोकळीच्या लांबीनुसार निर्धारित केली जाते, कारण सूक्ष्म-पोकळीची लांबी साधारणपणे 1 मिमी पेक्षा कमी असते, ऑप्टिकल वारंवारता सूक्ष्म पोकळी द्वारे व्युत्पन्न कंगवा साधारणपणे 10 gigahertz ते 1 terahertz आहे. मायक्रोकॅव्हिटीजचे तीन सामान्य प्रकार आहेत, मायक्रोट्यूब्यूल्स, मायक्रोस्फेअर्स आणि मायक्रोरिंग्स. ऑप्टिकल फायबरमध्ये नॉनलाइनर इफेक्ट्स वापरून, जसे की ब्रिल्युइन स्कॅटरिंग किंवा फोर-वेव्ह मिक्सिंग, मायक्रोकॅव्हिटीसह एकत्रित करून, दहा नॅनोमीटर श्रेणीतील ऑप्टिकल फ्रिक्वेन्सी कॉम्ब्स तयार केले जाऊ शकतात. याशिवाय, काही ध्वनिक-ऑप्टिक मॉड्युलेटर्स वापरून ऑप्टिकल फ्रिक्वेन्सी कॉम्ब्स देखील तयार करता येतात.