इलेक्ट्रो-ऑप्टिक मॉड्यूलेटर ऑप्टिकल फ़्रीक्वेंसी कंघी क्या है? भाग एक

एक ऑप्टिकल फ़्रीक्वेंसी कंघी एक स्पेक्ट्रम है जो स्पेक्ट्रम पर समान रूप से दूरी वाले आवृत्ति घटकों की एक श्रृंखला से बना होता है, जिसे मोड-लॉक लेजर, रेज़ोनेटर या द्वारा उत्पन्न किया जा सकता है।इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल मॉड्यूलेटर. ऑप्टिकल फ्रीक्वेंसी कॉम्ब्स द्वारा उत्पन्नइलेक्ट्रो-ऑप्टिक मॉड्यूलेटरइसमें उच्च पुनरावृत्ति आवृत्ति, आंतरिक अंतर-सुखाने और उच्च शक्ति आदि की विशेषताएं हैं, जो व्यापक रूप से उपकरण अंशांकन, स्पेक्ट्रोस्कोपी या मौलिक भौतिकी में उपयोग की जाती हैं, और हाल के वर्षों में अधिक से अधिक शोधकर्ताओं की रुचि को आकर्षित किया है।

हाल ही में, फ्रांस में बर्गेंडी विश्वविद्यालय के अलेक्जेंड्रे पैरियाक्स और अन्य ने जर्नल एडवांसेज इन ऑप्टिक्स एंड फोटोनिक्स में एक समीक्षा पत्र प्रकाशित किया, जिसमें व्यवस्थित रूप से नवीनतम शोध प्रगति और ऑप्टिकल फ्रीक्वेंसी कॉम्ब्स के अनुप्रयोग का परिचय दिया गया है।इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल मॉड्यूलेशन: इसमें ऑप्टिकल फ़्रीक्वेंसी कंघी का परिचय, उत्पन्न ऑप्टिकल फ़्रीक्वेंसी कंघी की विधि और विशेषताएं शामिल हैंइलेक्ट्रो-ऑप्टिक मॉड्यूलेटर, और अंत में अनुप्रयोग परिदृश्यों की गणना करता हैइलेक्ट्रो-ऑप्टिक मॉड्यूलेटरऑप्टिकल फ़्रीक्वेंसी कंघी विस्तार से, जिसमें सटीक स्पेक्ट्रम का अनुप्रयोग, डबल ऑप्टिकल कंघी हस्तक्षेप, उपकरण अंशांकन और मनमानी तरंग पीढ़ी शामिल है, और विभिन्न अनुप्रयोगों के पीछे सिद्धांत पर चर्चा करता है। अंत में, लेखक इलेक्ट्रो-ऑप्टिक मॉड्यूलेटर ऑप्टिकल फ़्रीक्वेंसी कंघी तकनीक की संभावना बताता है।

01 पृष्ठभूमि

60 साल पहले इसी महीने डॉ. मैमन ने पहले रूबी लेजर का आविष्कार किया था। चार साल बाद, संयुक्त राज्य अमेरिका में बेल प्रयोगशालाओं के हार्ग्रोव, फॉक और पोलाक हीलियम-नियॉन लेजर में प्राप्त सक्रिय मोड-लॉकिंग की रिपोर्ट करने वाले पहले व्यक्ति थे, समय डोमेन में मोड-लॉकिंग लेजर स्पेक्ट्रम को पल्स उत्सर्जन के रूप में दर्शाया गया है, फ़्रीक्वेंसी डोमेन में असतत और समान दूरी वाली छोटी रेखाओं की एक श्रृंखला होती है, जो कॉम्ब्स के हमारे दैनिक उपयोग के समान होती है, इसलिए हम इस स्पेक्ट्रम को "ऑप्टिकल फ़्रीक्वेंसी कॉम्ब" कहते हैं। इसे "ऑप्टिक फ्रीक्वेंसी कंघी" कहा जाता है।

ऑप्टिकल कंघी के अच्छे अनुप्रयोग की संभावना के कारण, 2005 में भौतिकी में नोबेल पुरस्कार हेन्श और हॉल को प्रदान किया गया, जिन्होंने ऑप्टिकल कंघी तकनीक पर अग्रणी काम किया था, तब से ऑप्टिकल कंघी का विकास एक नए चरण पर पहुंच गया है। क्योंकि अलग-अलग अनुप्रयोगों में ऑप्टिकल कॉम्ब्स के लिए अलग-अलग आवश्यकताएं होती हैं, जैसे कि बिजली, लाइन स्पेसिंग और केंद्रीय तरंग दैर्ध्य, इससे ऑप्टिकल कॉम्ब्स उत्पन्न करने के लिए विभिन्न प्रयोगात्मक साधनों का उपयोग करने की आवश्यकता होती है, जैसे मोड-लॉक लेजर, माइक्रो-रेजोनेटर और इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल न्यूनाधिक.

अंजीर। 1 ऑप्टिकल फ़्रीक्वेंसी कंघी का टाइम डोमेन स्पेक्ट्रम और फ़्रीक्वेंसी डोमेन स्पेक्ट्रम
छवि स्रोत: इलेक्ट्रो-ऑप्टिक फ़्रीक्वेंसी कॉम्ब्स

ऑप्टिकल फ़्रीक्वेंसी कॉम्ब्स की खोज के बाद से, अधिकांश ऑप्टिकल फ़्रीक्वेंसी कॉम्ब्स का उत्पादन मोड-लॉक लेजर का उपयोग करके किया गया है। मोड-लॉक लेजर में, τ के राउंड-ट्रिप समय के साथ एक गुहा का उपयोग अनुदैर्ध्य मोड के बीच चरण संबंध को ठीक करने के लिए किया जाता है, ताकि लेजर की पुनरावृत्ति दर निर्धारित की जा सके, जो आम तौर पर मेगाहर्ट्ज (मेगाहर्ट्ज) से गीगाहर्ट्ज तक हो सकती है ( गीगाहर्ट्ज)।

माइक्रो-रेज़ोनेटर द्वारा उत्पन्न ऑप्टिकल फ़्रीक्वेंसी कंघी नॉनलाइनियर प्रभावों पर आधारित होती है, और राउंड-ट्रिप का समय माइक्रो-गुहा की लंबाई से निर्धारित होता है, क्योंकि माइक्रो-गुहा की लंबाई आम तौर पर 1 मिमी से कम होती है, ऑप्टिकल आवृत्ति सूक्ष्म-गुहा द्वारा उत्पन्न कंघी आम तौर पर 10 गीगाहर्ट्ज़ से 1 टेराहर्ट्ज़ होती है। सूक्ष्मगुहाओं के तीन सामान्य प्रकार हैं, सूक्ष्मनलिकाएं, माइक्रोस्फीयर और माइक्रोरिंग। ऑप्टिकल फाइबर में नॉनलाइनियर प्रभावों का उपयोग करके, जैसे कि ब्रिलोइन स्कैटरिंग या चार-तरंग मिश्रण, माइक्रोकैविटी के साथ मिलकर, दसियों नैनोमीटर रेंज में ऑप्टिकल फ्रीक्वेंसी कॉम्ब्स का उत्पादन किया जा सकता है। इसके अलावा, कुछ एकोस्टो-ऑप्टिक मॉड्यूलेटर का उपयोग करके ऑप्टिकल फ्रीक्वेंसी कॉम्ब्स भी उत्पन्न किए जा सकते हैं।