ما هو مشط التردد البصري المغير الكهروضوئي؟ الجزء الثاني

02المغير الكهروضوئيةوالتعديل الكهروضوئيمشط التردد البصري

يشير التأثير الكهروضوئي إلى تأثير تغير معامل الانكسار للمادة عند تطبيق مجال كهربائي. هناك نوعان رئيسيان من التأثير الكهروضوئي، أحدهما هو التأثير الكهروضوئي الأساسي، المعروف أيضًا باسم تأثير بوكيلز، والذي يشير إلى التغير الخطي لمؤشر انكسار المادة مع المجال الكهربائي المطبق. والآخر هو التأثير الكهروضوئي الثانوي، المعروف أيضًا باسم تأثير كير، حيث يتناسب التغير في معامل انكسار المادة مع مربع المجال الكهربائي. تعتمد معظم المعدِّلات الكهروضوئية على تأثير Pokels. باستخدام المغير الكهروضوئي، يمكننا تعديل طور الضوء الساقط، وعلى أساس تعديل الطور، من خلال تحويل معين، يمكننا أيضًا تعديل شدة الضوء أو استقطابه.

هناك العديد من الهياكل الكلاسيكية المختلفة، كما هو موضح في الشكل 2. (أ) و(ب) و(ج) كلها هياكل مُشكِّلة مفردة ذات بنية بسيطة، ولكن عرض خط مشط التردد البصري الناتج محدود بالكهرباء الضوئية عرض النطاق الترددي. إذا كان مطلوبًا مشط تردد بصري بتردد تكرار عالي، يلزم وجود مُعدِّلين أو أكثر في سلسلة، كما هو موضح في الشكل 2 (د) (هـ). يسمى النوع الأخير من البنية التي تولد مشط التردد البصري بالرنان الكهروضوئي، وهو المغير الكهروضوئي الموجود في الرنان، أو يمكن أن ينتج الرنان نفسه تأثيرًا كهروضوئيًا، كما هو موضح في الشكل 3.

تين. 2 عدة أجهزة تجريبية لتوليد أمشاط التردد الضوئي تعتمد علىالمغيرون الكهروضوئية

تين. 3 هياكل العديد من التجاويف الكهروضوئية
03 خصائص مشط التردد البصري للتشكيل الكهروضوئي

الميزة الأولى: قابلية الضبط

نظرًا لأن مصدر الضوء عبارة عن ليزر واسع الطيف قابل للضبط، كما أن المغير الكهروضوئي لديه أيضًا عرض نطاق ترددي معين للتشغيل، فإن مشط التردد البصري للتشكيل الكهروضوئي قابل للضبط أيضًا. بالإضافة إلى التردد القابل للضبط، نظرًا لأن توليد شكل موجة المغير قابل للضبط، فإن تردد التكرار لمشط التردد البصري الناتج قابل للضبط أيضًا. وهذه ميزة لا تمتلكها أمشاط التردد الضوئية التي تنتجها أجهزة الليزر ذات النمط المقفل والرنانات الدقيقة.

الميزة الثانية: تكرار التكرار

معدل التكرار ليس مرنًا فحسب، بل يمكن تحقيقه أيضًا دون تغيير المعدات التجريبية. عرض الخط لمشط التردد البصري للتشكيل الكهروضوئي يعادل تقريبًا عرض النطاق الترددي للتشكيل، وعرض النطاق الترددي للمغير الكهروضوئي التجاري العام هو 40 جيجا هرتز، ويمكن أن يتجاوز تردد تكرار مشط التردد البصري للتشكيل الكهروضوئي عرض النطاق الترددي لمشط التردد البصري الناتج بجميع الطرق الأخرى باستثناء الرنان الصغير (الذي يمكن أن يصل إلى 100 جيجا هرتز).

الميزة 3: التشكيل الطيفي

بالمقارنة مع المشط البصري الذي يتم إنتاجه بطرق أخرى، يتم تحديد شكل القرص البصري للمشط البصري المعدل الكهروضوئي بعدد من درجات الحرية، مثل إشارة التردد الراديوي، والجهد المتحيز، والاستقطاب الحادث، وما إلى ذلك، والتي يمكن تحديدها يستخدم للتحكم في شدة الأمشاط المختلفة لتحقيق غرض التشكيل الطيفي.

04 تطبيق مشط التردد البصري المغير الكهروضوئي

في التطبيق العملي لمشط التردد البصري المغير الكهروضوئي، يمكن تقسيمه إلى أطياف مشط مفردة ومزدوجة. إن تباعد الأسطر في طيف مشط واحد ضيق جدًا، لذا يمكن تحقيق دقة عالية. في الوقت نفسه، بالمقارنة مع مشط التردد البصري الذي ينتجه الليزر ذو الوضع المقفل، فإن جهاز مشط التردد البصري المغير الكهروضوئي أصغر حجمًا وأفضل قابلية للضبط. يتم إنتاج مطياف المشط المزدوج عن طريق تداخل مشطين فرديين متماسكين بترددات تكرار مختلفة قليلاً، والفرق في تردد التكرار هو تباعد الأسطر في طيف مشط التداخل الجديد. يمكن استخدام تقنية مشط التردد البصري في التصوير البصري، والمدى، وقياس السُمك، ومعايرة الأجهزة، وتشكيل الطيف الموجي التعسفي، وضوئيات الترددات الراديوية، والاتصالات عن بعد، والتسلل البصري، وما إلى ذلك.

تين. 4 سيناريو تطبيق مشط التردد البصري: أخذ قياس مقطع الرصاصة عالي السرعة كمثال