नई सफलताएँLiNbO3 मॉड्यूलेटर
हाल ही में, चीनी शोधकर्ताओं ने पीडीएच लेजर आवृत्ति लॉकिंग तकनीक पर एक महत्वपूर्ण आविष्कार पेटेंट जारी किया है। यह पेटेंट साइडबैंड उत्पन्न करने के लिए नॉनलाइनियर एसओए (सेमीकंडक्टर ऑप्टिकल एम्पलीफायर) पर आधारित एक पीडीएच लेजर आवृत्ति लॉकिंग प्रणाली है। इस पेटेंट का उद्देश्य लिथियम नायोबेट (LiNbO3 मॉड्यूलेटर) और अन्य घटकों के उपयोग के कारण पारंपरिक पीडीएच (पाउंड-ड्रेवर-हॉल) लेजर आवृत्ति लॉकिंग प्रणाली में मौजूद कई प्रमुख कमियों को दूर करना है।इलेक्ट्रो-ऑप्टिक मॉड्यूलेटर.
1. पारंपरिक समाधान की मुख्य समस्याएं निम्नलिखित हैं:
1.1 उच्च लागत और जटिल संरचना: पारंपरिक इलेक्ट्रो-ऑप्टिक मॉड्यूलेटरों को जटिल आरएफ ड्राइविंग और बायस सर्किट की आवश्यकता होती है।
1.2 पर्यावरणीय संवेदनशीलता: तापमान और तनाव में बदलाव के प्रति संवेदनशील, ध्रुवीकरण अवस्था असामान्यताओं के प्रति प्रवण।
1.3 अवशिष्ट आयाम मॉड्यूलेशन (RAM) प्रभाव: यह त्रुटि संकेत के डीसी पूर्वाग्रह का कारण बनता है, जिससे लेजर लॉकिंग बिंदु का बहाव होता है और सिस्टम की दीर्घकालिक स्थिरता गंभीर रूप से प्रभावित होती है।
2. शोध दल द्वारा प्रस्तावित अभिनव समाधान यह है:
परंपरागत इलेक्ट्रो-ऑप्टिक मॉड्यूलेटर को पूरी तरह से त्याग दें और एक सहयोगात्मक डिजाइन को अपनाएं।सेमीकंडक्टर ऑप्टिकल एम्पलीफायर(SOA एम्पलीफायर) को ड्यूल-पाथ एकॉस्टो-ऑप्टिक फ्रीक्वेंसी शिफ्टर्स के साथ जोड़ा गया है। इसका विशिष्ट कार्य सिद्धांत यह है: सीड लेजर को विभाजित करने के बाद, इसे दो ड्यूल-पाथ एकॉस्टो-ऑप्टिक फ्रीक्वेंसी शिफ्टर्स द्वारा सटीक रूप से फ्रीक्वेंसी-शिफ्ट किया जाता है, जिससे एक फ्रीक्वेंसी अंतर उत्पन्न होता है, और फिर प्रकाश के दोनों पथों को संयोजित करके गेन सैचुरेशन अवस्था में SOA एम्पलीफायर में इंजेक्ट किया जाता है। फोर-वेव मिक्सिंग (FWM) जैसे नॉनलाइनियर प्रभावों का उपयोग करके,एसओए एम्पलीफायरइस प्रकार, पीडीएच आवृत्ति लॉकिंग के लिए आवश्यक मल्टी-साइडबैंड सिग्नल कुशलतापूर्वक उत्पन्न किए जाते हैं।
3. यह तकनीक निम्नलिखित क्रांतिकारी प्रदर्शन लाभ प्रदान करती है:
3.1 रैम समस्या पर काबू पाना और अति-उच्च दीर्घकालिक स्थिरता प्राप्त करना: एसओए एम्पलीफायर डिवाइस (आमतौर पर बटरफ्लाई पैकेज में) तापमान नियंत्रण को एकीकृत करता है और पर्यावरणीय गड़बड़ी के प्रति अत्यंत असंवेदनशील होता है, भौतिक तंत्र से रैम समस्या से बचता है और 5×10⁻¹¹/दिन से बेहतर गुहा लंबाई लॉकिंग सटीकता प्राप्त करता है।
3.2 साइडबैंड का सटीक मिलान, सिग्नल-टू-शोर अनुपात में महत्वपूर्ण सुधार: दो वोल्टेज-नियंत्रित ऑसिलेटर (VCO) द्वारा दो दोहरे पथ वाले ध्वनिक-प्रकाशिक आवृत्ति शिफ्टर्स (100 मेगाहर्ट्ज - 200 मेगाहर्ट्ज) की शिफ्ट मात्रा को स्वतंत्र रूप से नियंत्रित करके, उत्पन्न साइडबैंड के आवृत्ति अंतराल को संदर्भ गुहा की मुक्त स्पेक्ट्रल रेंज (FSR) के साथ पूरी तरह से मेल किया जा सकता है, जिससे त्रुटि सिग्नल के सिग्नल-टू-शोर अनुपात में काफी सुधार होता है।
3.3 लागत में कमी और दक्षता में सुधार, सिस्टम के लघुकरण के लिए अनुकूल: महंगे इलेक्ट्रो-ऑप्टिक मॉड्यूलेटर और जटिल सर्किट के बिना, एसओए ऑप्टिकल एम्पलीफायर को केवल सरल करंट ड्राइव की आवश्यकता होती है, जिससे पूरा सिस्टम अधिक कॉम्पैक्ट, कम लागत वाला और उच्च-सटीकता वाले लेजर बाहरी क्षेत्र अनुप्रयोगों और लघुकरण के लिए अधिक उपयुक्त हो जाता है।
3.4 इस प्रौद्योगिकी के व्यापक अनुप्रयोग की संभावनाओं और बाजार की मांग में निम्नलिखित शामिल हैं:
अंतरिक्ष और वाहन ऑप्टिकल घड़ियाँ: इसकी व्यवधान-रोधी विशेषताएँ एयरोस्पेस और मानवरहित वाहन क्षेत्रों की आवश्यकताओं को पूरी तरह से पूरा करती हैं।
क्वांटम ग्रेविमीटर और कोल्ड एटॉमिक इंटरफेरोमीटर: इनका उपयोग उच्च परिशुद्धता वाले भूवैज्ञानिक अन्वेषण और जलमग्न नेविगेशन के लिए किया जा सकता है।
उच्च-क्रम फाइबर सेंसिंग और सुसंगत फेज़्ड ऐरे रडार (लिडार): अत्यंत संकीर्ण लाइनविड्थ, बहाव-मुक्त संदर्भ प्रकाश स्रोत प्रदान कर सकता है।
दूसरी वैश्विक क्वांटम क्रांति और क्वांटम सेंसरों के लघुकरण की प्रवृत्ति के तहत, स्वायत्त रूप से नियंत्रणीय, कम लागत वाले और स्थिर आवृत्ति-स्थिर लेजर मॉड्यूल की बाजार मांग में तेजी से वृद्धि हुई है, और यह पेटेंट तकनीक इस बाजार प्रवृत्ति को सटीक रूप से पूरा करती है।
पोस्ट करने का समय: 14 मई 2026