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

ऑप्टिकल फ्रीक्वेंसी कॉम्ब एक स्पेक्ट्रम है जो स्पेक्ट्रम पर समान रूप से अंतरित आवृत्ति घटकों की एक श्रृंखला से बना होता है, जिसे मोड-लॉक्ड लेजर, रेज़ोनेटर या ऑप्टिकल फाइबर द्वारा उत्पन्न किया जा सकता है।इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल मॉड्यूलेटर.ऑप्टिकल आवृत्ति कंघे द्वारा उत्पन्नइलेक्ट्रो-ऑप्टिक मॉड्यूलेटरउच्च पुनरावृत्ति आवृत्ति, आंतरिक अंतःसुखाने और उच्च शक्ति आदि की विशेषताएं हैं, जिनका व्यापक रूप से उपकरण अंशांकन, स्पेक्ट्रोस्कोपी या मौलिक भौतिकी में उपयोग किया जाता है, और हाल के वर्षों में अधिक से अधिक शोधकर्ताओं की रुचि को आकर्षित किया है।

हाल ही में, फ्रांस के बरगेंडी विश्वविद्यालय के एलेक्जेंडर पैरिऑक्स और अन्य ने एडवांसेज इन ऑप्टिक्स एंड फोटोनिक्स नामक पत्रिका में एक समीक्षा पत्र प्रकाशित किया, जिसमें ऑप्टिकल फ्रीक्वेंसी कॉम्ब्स द्वारा उत्पन्न नवीनतम अनुसंधान प्रगति और अनुप्रयोग को व्यवस्थित रूप से प्रस्तुत किया गया है।इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल मॉड्यूलेशन: इसमें ऑप्टिकल फ्रीक्वेंसी कॉम्ब का परिचय, ऑप्टिकल फ्रीक्वेंसी कॉम्ब द्वारा उत्पन्न की विधि और विशेषताएं शामिल हैंइलेक्ट्रो-ऑप्टिक मॉड्यूलेटर, और अंत में के अनुप्रयोग परिदृश्यों की गणना करता हैइलेक्ट्रो-ऑप्टिक मॉड्यूलेटरऑप्टिकल फ्रीक्वेंसी कॉम्ब के बारे में विस्तार से बताया गया है, जिसमें सटीक स्पेक्ट्रम, डबल ऑप्टिकल कॉम्ब इंटरफेरेंस, इंस्ट्रूमेंट कैलिब्रेशन और मनमाना वेवफॉर्म जेनरेशन के अनुप्रयोग शामिल हैं, और विभिन्न अनुप्रयोगों के पीछे के सिद्धांतों पर चर्चा की गई है। अंत में, लेखक इलेक्ट्रो-ऑप्टिक मॉड्यूलेटर ऑप्टिकल फ्रीक्वेंसी कॉम्ब तकनीक की संभावना देता है।

01 पृष्ठभूमि

इस महीने से 60 साल पहले डॉ. मैमन ने पहली रूबी लेजर का आविष्कार किया था। चार साल बाद, यूनाइटेड स्टेट्स में बेल लेबोरेटरीज के हरग्रोव, फॉक और पोलाक ने हीलियम-नियॉन लेजर में प्राप्त सक्रिय मोड-लॉकिंग की रिपोर्ट सबसे पहले की थी, समय डोमेन में मोड-लॉकिंग लेजर स्पेक्ट्रम को पल्स उत्सर्जन के रूप में दर्शाया गया है, आवृत्ति डोमेन में असतत और समान दूरी वाली छोटी रेखाओं की एक श्रृंखला है, जो हमारे दैनिक उपयोग के कंघों के समान है, इसलिए हम इस स्पेक्ट्रम को "ऑप्टिकल फ़्रीक्वेंसी कंघी" कहते हैं। "ऑप्टिक फ़्रीक्वेंसी कंघी" के रूप में संदर्भित।

ऑप्टिकल कॉम्ब की अच्छी अनुप्रयोग संभावना के कारण, 2005 में भौतिकी में नोबेल पुरस्कार हंसच और हॉल को दिया गया था, जिन्होंने ऑप्टिकल कॉम्ब तकनीक पर अग्रणी कार्य किया था, तब से, ऑप्टिकल कॉम्ब का विकास एक नए चरण में पहुंच गया है। क्योंकि विभिन्न अनुप्रयोगों में ऑप्टिकल कॉम्ब के लिए अलग-अलग आवश्यकताएं होती हैं, जैसे कि पावर, लाइन स्पेसिंग और केंद्रीय तरंग दैर्ध्य, इसने ऑप्टिकल कॉम्ब बनाने के लिए विभिन्न प्रयोगात्मक साधनों का उपयोग करने की आवश्यकता को जन्म दिया है, जैसे कि मोड-लॉक्ड लेजर, माइक्रो-रेज़ोनेटर और इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल मॉड्यूलेटर।

चित्र 1 ऑप्टिकल आवृत्ति कंघी का समय डोमेन स्पेक्ट्रम और आवृत्ति डोमेन स्पेक्ट्रम
छवि स्रोत: इलेक्ट्रो-ऑप्टिक आवृत्ति कॉम्ब्स

ऑप्टिकल फ़्रीक्वेंसी कॉम्ब की खोज के बाद से, अधिकांश ऑप्टिकल फ़्रीक्वेंसी कॉम्ब मोड-लॉक्ड लेज़र का उपयोग करके बनाए गए हैं। मोड-लॉक्ड लेज़र में, अनुदैर्ध्य मोड के बीच चरण संबंध को ठीक करने के लिए τ के राउंड-ट्रिप समय वाली एक गुहा का उपयोग किया जाता है, ताकि लेज़र की पुनरावृत्ति दर निर्धारित की जा सके, जो आम तौर पर मेगाहर्ट्ज़ (MHz) से गीगाहर्ट्ज़ (GHz) तक हो सकती है।

माइक्रो-रेज़ोनेटर द्वारा उत्पन्न ऑप्टिकल फ़्रीक्वेंसी कॉम्ब नॉनलाइनियर इफ़ेक्ट पर आधारित होता है, और राउंड-ट्रिप का समय माइक्रो-कैविटी की लंबाई से निर्धारित होता है, क्योंकि माइक्रो-कैविटी की लंबाई आम तौर पर 1 मिमी से कम होती है, माइक्रो-कैविटी द्वारा उत्पन्न ऑप्टिकल फ़्रीक्वेंसी कॉम्ब आम तौर पर 10 गीगाहर्ट्ज़ से 1 टेराहर्ट्ज़ होती है। माइक्रोकैविटी के तीन सामान्य प्रकार हैं, माइक्रोट्यूब्यूल, माइक्रोस्फ़ीयर और माइक्रोरिंग। ऑप्टिकल फाइबर में नॉनलाइनियर इफ़ेक्ट का उपयोग करके, जैसे कि ब्रिलौइन स्कैटरिंग या फोर-वेव मिक्सिंग, माइक्रोकैविटी के साथ संयुक्त, नैनोमीटर रेंज में दसियों में ऑप्टिकल फ़्रीक्वेंसी कॉम्ब का उत्पादन किया जा सकता है। इसके अलावा, ऑप्टिकल फ़्रीक्वेंसी कॉम्ब को कुछ एकॉस्टो-ऑप्टिक मॉड्यूलेटर का उपयोग करके भी उत्पन्न किया जा सकता है।