इलेक्ट्रो-ऑप्टिक मॉड्यूलेटर ऑप्टिकल फ्रीक्वेंसी कॉम्ब क्या है?भाग दो

02इलेक्ट्रो-ऑप्टिक मॉड्यूलेटरऔरइलेक्ट्रो-ऑप्टिक मॉड्यूलेशनऑप्टिकल आवृत्ति कंघी

इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल प्रभाव उस प्रभाव को संदर्भित करता है जो विद्युत क्षेत्र लागू होने पर किसी पदार्थ के अपवर्तनांक में परिवर्तन करता है। इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल प्रभाव के दो मुख्य प्रकार हैं, एक प्राथमिक इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल प्रभाव है, जिसे पोकेल्स प्रभाव के रूप में भी जाना जाता है, जो लागू विद्युत क्षेत्र के साथ पदार्थ के अपवर्तनांक में रैखिक परिवर्तन को संदर्भित करता है। दूसरा द्वितीयक इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल प्रभाव है, जिसे केर प्रभाव के रूप में भी जाना जाता है, जिसमें पदार्थ के अपवर्तनांक में परिवर्तन विद्युत क्षेत्र के वर्ग के समानुपाती होता है। अधिकांश इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल मॉड्यूलेटर पोकेल्स प्रभाव पर आधारित होते हैं। इलेक्ट्रो-ऑप्टिक मॉड्यूलेटर का उपयोग करके, हम आपतित प्रकाश के चरण को मॉड्यूलेट कर सकते हैं, और चरण मॉड्यूलेशन के आधार पर, एक निश्चित रूपांतरण के माध्यम से, हम प्रकाश की तीव्रता या ध्रुवीकरण को भी मॉड्यूलेट कर सकते हैं।

जैसा कि चित्र 2 में दिखाया गया है, कई अलग-अलग शास्त्रीय संरचनाएँ हैं। (a), (b) और (c) सभी सरल संरचना वाली एकल मॉड्युलेटर संरचनाएँ हैं, लेकिन उत्पन्न ऑप्टिकल आवृत्ति कॉम्ब की रेखा चौड़ाई इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल बैंडविड्थ द्वारा सीमित होती है। यदि उच्च पुनरावृत्ति आवृत्ति वाली ऑप्टिकल आवृत्ति कॉम्ब की आवश्यकता है, तो कैस्केड में दो या अधिक मॉड्युलेटर की आवश्यकता होती है, जैसा कि चित्र 2(d)(e) में दिखाया गया है। ऑप्टिकल आवृत्ति कॉम्ब उत्पन्न करने वाली अंतिम प्रकार की संरचना को इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल रेज़ोनेटर कहा जाता है, जो रेज़ोनेटर में रखा गया इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल मॉड्युलेटर होता है, या रेज़ोनेटर स्वयं एक इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल प्रभाव उत्पन्न कर सकता है, जैसा कि चित्र 3 में दिखाया गया है।

चित्र 2 ऑप्टिकल आवृत्ति कंघे उत्पन्न करने के लिए कई प्रायोगिक उपकरणइलेक्ट्रो-ऑप्टिक मॉड्यूलेटर

चित्र 3 कई इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल गुहाओं की संरचनाएँ
03 इलेक्ट्रो-ऑप्टिक मॉड्यूलेशन ऑप्टिकल आवृत्ति कंघी विशेषताएँ

लाभ एक: ट्यूनेबिलिटी

चूँकि प्रकाश स्रोत एक ट्यूनेबल वाइड-स्पेक्ट्रम लेज़र है, और इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल मॉड्यूलेटर की भी एक निश्चित ऑपरेटिंग फ़्रीक्वेंसी बैंडविड्थ होती है, इसलिए इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल मॉड्यूलेशन ऑप्टिकल फ़्रीक्वेंसी कॉम्ब भी फ़्रीक्वेंसी ट्यूनेबल होता है। ट्यूनेबल फ़्रीक्वेंसी के अलावा, चूँकि मॉड्यूलेटर की तरंग-रूप पीढ़ी ट्यूनेबल होती है, इसलिए परिणामी ऑप्टिकल फ़्रीक्वेंसी कॉम्ब की पुनरावृत्ति आवृत्ति भी ट्यूनेबल होती है। यह एक ऐसा लाभ है जो मोड-लॉक्ड लेज़रों और माइक्रो-रेज़ोनेटर द्वारा निर्मित ऑप्टिकल फ़्रीक्वेंसी कॉम्ब में नहीं होता।

लाभ दो: पुनरावृत्ति आवृत्ति

पुनरावृत्ति दर न केवल लचीली है, बल्कि प्रायोगिक उपकरण बदले बिना भी प्राप्त की जा सकती है। इलेक्ट्रो-ऑप्टिक मॉड्यूलेशन ऑप्टिकल फ़्रीक्वेंसी कॉम्ब की लाइन चौड़ाई लगभग मॉड्यूलेशन बैंडविड्थ के बराबर होती है। सामान्य वाणिज्यिक इलेक्ट्रो-ऑप्टिक मॉड्यूलेटर बैंडविड्थ 40GHz है, और इलेक्ट्रो-ऑप्टिक मॉड्यूलेशन ऑप्टिकल फ़्रीक्वेंसी कॉम्ब की पुनरावृत्ति आवृत्ति माइक्रो रेज़ोनेटर (जो 100GHz तक पहुँच सकती है) को छोड़कर अन्य सभी विधियों द्वारा उत्पन्न ऑप्टिकल फ़्रीक्वेंसी कॉम्ब बैंडविड्थ से अधिक हो सकती है।

लाभ 3: वर्णक्रमीय आकार देना

अन्य तरीकों से उत्पादित ऑप्टिकल कंघी की तुलना में, इलेक्ट्रो-ऑप्टिक मॉड्यूलेटेड ऑप्टिकल कंघी का ऑप्टिकल डिस्क आकार स्वतंत्रता की कई डिग्री द्वारा निर्धारित किया जाता है, जैसे कि रेडियो आवृत्ति संकेत, पूर्वाग्रह वोल्टेज, घटना ध्रुवीकरण, आदि, जिसका उपयोग स्पेक्ट्रल आकार देने के उद्देश्य को प्राप्त करने के लिए विभिन्न कंघियों की तीव्रता को नियंत्रित करने के लिए किया जा सकता है।

04 इलेक्ट्रो-ऑप्टिक मॉड्यूलेटर ऑप्टिकल फ्रीक्वेंसी कॉम्ब का अनुप्रयोग

इलेक्ट्रो-ऑप्टिक मॉड्यूलेटर ऑप्टिकल फ़्रीक्वेंसी कॉम्ब के व्यावहारिक अनुप्रयोग में, इसे सिंगल और डबल कॉम्ब स्पेक्ट्रम में विभाजित किया जा सकता है। सिंगल कॉम्ब स्पेक्ट्रम की लाइन स्पेसिंग बहुत कम होती है, इसलिए उच्च सटीकता प्राप्त की जा सकती है। साथ ही, मोड-लॉक्ड लेज़र द्वारा निर्मित ऑप्टिकल फ़्रीक्वेंसी कॉम्ब की तुलना में, इलेक्ट्रो-ऑप्टिक मॉड्यूलेटर ऑप्टिकल फ़्रीक्वेंसी कॉम्ब का उपकरण छोटा और बेहतर ट्यूनेबल होता है। डबल कॉम्ब स्पेक्ट्रोमीटर दो अलग-अलग पुनरावृत्ति आवृत्तियों वाले सुसंगत सिंगल कॉम्ब के व्यतिकरण द्वारा निर्मित होता है, और पुनरावृत्ति आवृत्ति में अंतर नए व्यतिकरण कॉम्ब स्पेक्ट्रम की लाइन स्पेसिंग है। ऑप्टिकल फ़्रीक्वेंसी कॉम्ब तकनीक का उपयोग ऑप्टिकल इमेजिंग, रेंजिंग, मोटाई मापन, उपकरण अंशांकन, मनमाना तरंग स्पेक्ट्रम आकार देने, रेडियो फ़्रीक्वेंसी फोटोनिक्स, दूरस्थ संचार, ऑप्टिकल स्टील्थ आदि में किया जा सकता है।

चित्र 4 ऑप्टिकल फ़्रीक्वेंसी कॉम्ब का अनुप्रयोग परिदृश्य: उच्च गति वाली बुलेट प्रोफ़ाइल के मापन को उदाहरण के रूप में लेना