Përparime të reja në modulatorin LiNbO3

Përparime të reja nëModulator LiNbO3
Kohët e fundit, studiuesit kinezë kanë publikuar një patentë shpikjeje kryesore mbi teknologjinë e bllokimit të frekuencës së lazerit PDH. Një sistem bllokimi i frekuencës së lazerit PDH bazuar në SOA jolineare (Amplifikator Optik Gjysmëpërçues) për të gjeneruar breza anësorë. Kjo patentë synon të adresojë disa pika kyçe problematike në sistemin tradicional të bllokimit të frekuencës së lazerit PDH (Pound-Drever-Hall) për shkak të përdorimit të niobatit të litiumit (modulator LiNbO3) dhe të tjerëve.modulator elektro-optik.
1. Problemet kryesore të zgjidhjes tradicionale përfshijnë:
1.1 Kosto e lartë dhe strukturë komplekse: Modulatorët tradicionalë elektro-optikë kërkojnë qarqe komplekse drejtimi RF dhe polarizimi.
1.2 Ndjeshmëria mjedisore: I ndjeshëm ndaj ndryshimeve të temperaturës dhe stresit, i prirur ndaj anomalive të gjendjes së polarizimit.
1.3 Efekti i modulimit të amplitudës së mbetur (RAM): Kjo shkakton polarizimin DC të sinjalit të gabimit, duke çuar në zhvendosjen e pikës së bllokimit të lazerit dhe duke ndikuar seriozisht në stabilitetin afatgjatë të sistemit.
2. Zgjidhja inovative e propozuar nga ekipi i kërkimit është:
Braktisni plotësisht modulatorin tradicional elektro-optik dhe miratoni një dizajn bashkëpunues tëamplifikator optik gjysmëpërçues(amplifikator SOA) i kombinuar me zhvendosës frekuence akusto-optikë me dy shtigje. Parimi specifik i punës është: Pas ndarjes së lazerit fillestar, ai zhvendoset saktësisht në frekuencë nga dy zhvendosës frekuence akusto-optikë me dy shtigje, duke gjeneruar një ndryshim frekuence, dhe më pas dy shtigjet e dritës kombinohen dhe injektohen në amplifikatorin SOA në gjendjen e ngopjes së fitimit. Duke përdorur efektet jolineare siç është përzierja me katër valë (FWM) eAmplifikator SOA, sinjalet shumë-bandore anësore të nevojshme për kyçjen e frekuencës PDH gjenerohen në mënyrë efikase.
3. Kjo teknologji sjell avantazhet e mëposhtme të performancës shkatërruese:
3.1 Kapërcimi i problemit të RAM-it dhe arritja e stabilitetit ultra të lartë afatgjatë: Pajisja e amplifikatorit SOA (zakonisht në një paketë fluture) integron kontrollin e temperaturës dhe është jashtëzakonisht e pandjeshme ndaj shqetësimeve mjedisore, duke shmangur problemin e RAM-it nga mekanizmi fizik dhe duke arritur saktësi të kyçjes së gjatësisë së zgavrës më të mirë se 5×10⁻¹¹/ditë.
3.2 Përputhje e saktë e brezave anësorë, përmirësim i ndjeshëm në raportin sinjal-zhurmë: Duke kontrolluar në mënyrë të pavarur sasinë e zhvendosjes së dy zhvendosësve të frekuencës akusto-optike me dy shtigje (100 MHz – 200 MHz) nga dy oscilatorë të kontrolluar nga voltazhi (VCO), intervali i frekuencës së brezave anësorë të gjeneruar mund të përputhet në mënyrë të përkryer me diapazonin spektral të lirë (FSR) të zgavrës së referencës, duke përmirësuar kështu shumë raportin sinjal-zhurmë të sinjalit të gabimit.
3.3 Ulja e kostos dhe përmirësimi i efikasitetit, i favorshëm për miniaturizimin e sistemit: Pa modulatorin e shtrenjtë elektro-optik dhe qarqet komplekse, amplifikatori optik SOA kërkon vetëm një drejtim të thjeshtë të rrymës, duke e bërë të gjithë sistemin më kompakt, me kosto më të ulët dhe më të përshtatshëm për aplikime të fushës së jashtme me lazer me precizion të lartë dhe miniaturizim.
3.4 Perspektivat e gjera të aplikimit dhe kërkesa e tregut të kësaj teknologjie përfshijnë:
Orë optike hapësinore dhe të automjeteve: Karakteristikat e saj kundër shqetësimeve plotësojnë në mënyrë të përkryer kërkesat e fushave të hapësirës ajrore dhe të automjeteve pa pilot.
Gravimetrat kuantikë dhe interferometrat atomikë të ftohtë: Mund të përdoren për eksplorim gjeologjik me precizion të lartë dhe navigim nënujor.
Radari i ndjeshmërisë me fibra të rendit të lartë dhe radari i vargut fazor koherent (LiDAR): Mund të ofrojë burime drite referuese me gjerësi vije jashtëzakonisht të ngushtë dhe pa zhvendosje.
Nën trendin e revolucionit të dytë global kuantik dhe miniaturizimit të sensorëve kuantikë, kërkesa e tregut për module lazeri autonome të kontrollueshme, me kosto të ulët dhe të qëndrueshme me stabilizim frekuence është rritur ndjeshëm, dhe kjo teknologji patentash përmbush saktësisht këtë trend të tregut.