ఎలక్ట్రో-ఆప్టిక్ మాడ్యులేటర్ ఆప్టికల్ ఫ్రీక్వెన్సీ కాంబ్ అంటే ఏమిటి? మొదటి భాగం

ఆప్టికల్ ఫ్రీక్వెన్సీ కాంబ్ అనేది స్పెక్ట్రమ్‌పై సమాన దూరంలో ఉన్న ఫ్రీక్వెన్సీ భాగాల శ్రేణితో కూడిన ఒక స్పెక్ట్రమ్, దీనిని మోడ్-లాక్డ్ లేజర్‌లు, రెసొనేటర్‌లు లేదా ద్వారా ఉత్పత్తి చేయవచ్చు.ఎలక్ట్రో-ఆప్టికల్ మాడ్యులేటర్లు. ఉత్పత్తి చేయబడిన ఆప్టికల్ ఫ్రీక్వెన్సీ కాంబ్‌లుఎలక్ట్రో-ఆప్టిక్ మాడ్యులేటర్లుఅధిక పునరావృత పౌనఃపున్యం, అంతర్గత అంతర్-ఎండబెట్టడం మరియు అధిక శక్తి మొదలైన లక్షణాలను కలిగి ఉండి, పరికరాల క్రమాంకనం, స్పెక్ట్రోస్కోపీ లేదా ప్రాథమిక భౌతిక శాస్త్రంలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతూ, ఇటీవలి సంవత్సరాలలో ఎక్కువ మంది పరిశోధకుల ఆసక్తిని ఆకర్షిస్తున్నాయి.

ఇటీవల, ఫ్రాన్స్‌లోని బర్గెండి విశ్వవిద్యాలయానికి చెందిన అలెగ్జాండర్ పారియాక్స్ మరియు ఇతరులు, 'అడ్వాన్సెస్ ఇన్ ఆప్టిక్స్ అండ్ ఫోటోనిక్స్' అనే జర్నల్‌లో ఒక సమీక్షా పత్రాన్ని ప్రచురించారు. అందులో వారు, ఆప్టికల్ ఫ్రీక్వెన్సీ కాంబ్‌ల ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన తాజా పరిశోధన పురోగతి మరియు అనువర్తనాలను క్రమబద్ధంగా పరిచయం చేశారు.ఎలక్ట్రో-ఆప్టికల్ మాడ్యులేషన్: ఇందులో ఆప్టికల్ ఫ్రీక్వెన్సీ కాంబ్ పరిచయం, ఆప్టికల్ ఫ్రీక్వెన్సీ కాంబ్‌ను ఉత్పత్తి చేసే పద్ధతి మరియు లక్షణాలు ఉంటాయిఎలక్ట్రో-ఆప్టిక్ మాడ్యులేటర్మరియు చివరగా అప్లికేషన్ దృశ్యాలను వివరిస్తుందిఎలక్ట్రో-ఆప్టిక్ మాడ్యులేటర్ఆప్టికల్ ఫ్రీక్వెన్సీ కాంబ్ గురించి, దాని ఖచ్చితమైన స్పెక్ట్రమ్, డబుల్ ఆప్టికల్ కాంబ్ ఇంటర్‌ఫెరెన్స్, పరికర క్రమాంకనం మరియు యాదృచ్ఛిక తరంగరూపం ఉత్పత్తి వంటి అనువర్తనాలతో సహా వివరంగా వివరించి, వివిధ అనువర్తనాల వెనుక ఉన్న సూత్రాన్ని చర్చిస్తుంది. చివరగా, రచయిత ఎలక్ట్రో-ఆప్టిక్ మాడ్యులేటర్ ఆప్టికల్ ఫ్రీక్వెన్సీ కాంబ్ టెక్నాలజీ యొక్క భవిష్యత్ అవకాశాలను అందిస్తారు.

01 నేపథ్యం

60 సంవత్సరాల క్రితం ఇదే నెలలో డాక్టర్ మైమన్ మొదటి రూబీ లేజర్‌ను కనుగొన్నారు. నాలుగు సంవత్సరాల తరువాత, యునైటెడ్ స్టేట్స్‌లోని బెల్ లాబొరేటరీస్‌కు చెందిన హార్‌గ్రోవ్, ఫాక్ మరియు పోలాక్, హీలియం-నియాన్ లేజర్‌లలో సాధించిన యాక్టివ్ మోడ్-లాకింగ్‌ను నివేదించిన మొదటివారు అయ్యారు. టైమ్ డొమైన్‌లో మోడ్-లాకింగ్ లేజర్ స్పెక్ట్రమ్ ఒక పల్స్ ఉద్గారంగా, ఫ్రీక్వెన్సీ డొమైన్‌లో వివిక్త మరియు సమాన దూరంలో ఉన్న చిన్న గీతల శ్రేణిగా ఉంటుంది. ఇది మనం రోజూ ఉపయోగించే కాంబ్‌లను చాలా పోలి ఉంటుంది, అందుకే ఈ స్పెక్ట్రమ్‌ను మనం "ఆప్టికల్ ఫ్రీక్వెన్సీ కాంబ్" అని పిలుస్తాము.

ఆప్టికల్ కాంబ్ యొక్క మంచి అనువర్తన అవకాశాల కారణంగా, ఆప్టికల్ కాంబ్ టెక్నాలజీపై మార్గదర్శక కృషి చేసిన హాన్ష్ మరియు హాల్‌లకు 2005లో భౌతిక శాస్త్రంలో నోబెల్ బహుమతి లభించింది, అప్పటి నుండి ఆప్టికల్ కాంబ్ అభివృద్ధి ఒక కొత్త దశకు చేరుకుంది. వివిధ అనువర్తనాలకు ఆప్టికల్ కాంబ్‌ల కోసం పవర్, లైన్ స్పేసింగ్ మరియు సెంట్రల్ వేవ్‌లెంగ్త్ వంటి విభిన్న అవసరాలు ఉన్నందున, ఆప్టికల్ కాంబ్‌లను ఉత్పత్తి చేయడానికి మోడ్-లాక్డ్ లేజర్‌లు, మైక్రో-రెసోనేటర్‌లు మరియు ఎలక్ట్రో-ఆప్టికల్ మాడ్యులేటర్ వంటి విభిన్న ప్రయోగాత్మక సాధనాలను ఉపయోగించాల్సిన అవసరం ఏర్పడింది.

పటం 1. ఆప్టికల్ ఫ్రీక్వెన్సీ కాంబ్ యొక్క టైమ్ డొమైన్ స్పెక్ట్రమ్ మరియు ఫ్రీక్వెన్సీ డొమైన్ స్పెక్ట్రమ్
చిత్ర మూలం: ఎలక్ట్రో-ఆప్టిక్ ఫ్రీక్వెన్సీ కాంబ్స్

ఆప్టికల్ ఫ్రీక్వెన్సీ కాంబ్‌లను కనుగొన్నప్పటి నుండి, చాలా వరకు ఆప్టికల్ ఫ్రీక్వెన్సీ కాంబ్‌లను మోడ్-లాక్డ్ లేజర్‌లను ఉపయోగించి ఉత్పత్తి చేశారు. మోడ్-లాక్డ్ లేజర్‌లలో, రేఖాంశ మోడ్‌ల మధ్య దశ సంబంధాన్ని స్థిరపరచడానికి τ రౌండ్-ట్రిప్ సమయం గల ఒక కావిటీని ఉపయోగిస్తారు, తద్వారా లేజర్ యొక్క పునరావృత రేటును నిర్ణయించవచ్చు, ఇది సాధారణంగా మెగాహెర్ట్జ్ (MHz) నుండి గిగాహెర్ట్జ్ (GHz) వరకు ఉంటుంది.

మైక్రో-రెసోనేటర్ ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన ఆప్టికల్ ఫ్రీక్వెన్సీ కాంబ్ నాన్-లీనియర్ ప్రభావాలపై ఆధారపడి ఉంటుంది, మరియు రౌండ్-ట్రిప్ సమయం మైక్రో-క్యావిటీ పొడవుపై ఆధారపడి ఉంటుంది. మైక్రో-క్యావిటీ పొడవు సాధారణంగా 1mm కంటే తక్కువగా ఉంటుంది కాబట్టి, దాని ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన ఆప్టికల్ ఫ్రీక్వెన్సీ కాంబ్ సాధారణంగా 10 గిగాహెర్ట్జ్ నుండి 1 టెరాహెర్ట్జ్ వరకు ఉంటుంది. మైక్రోక్యావిటీలలో మైక్రోట్యూబ్యూల్స్, మైక్రోస్పియర్స్ మరియు మైక్రోరింగ్స్ అనే మూడు సాధారణ రకాలు ఉన్నాయి. ఆప్టికల్ ఫైబర్‌లలోని బ్రిల్లూయిన్ స్కాటరింగ్ లేదా ఫోర్-వేవ్ మిక్సింగ్ వంటి నాన్-లీనియర్ ప్రభావాలను మైక్రోక్యావిటీలతో కలిపి ఉపయోగించడం ద్వారా, పదుల నానోమీటర్ల పరిధిలో ఆప్టికల్ ఫ్రీక్వెన్సీ కాంబ్‌లను ఉత్పత్తి చేయవచ్చు. అదనంగా, కొన్ని అకౌస్టో-ఆప్టిక్ మాడ్యులేటర్లను ఉపయోగించి కూడా ఆప్టికల్ ఫ్రీక్వెన్సీ కాంబ్‌లను ఉత్పత్తి చేయవచ్చు.