የኤሌክትሮ-ኦፕቲክ ሞዱለር የኦፕቲካል ፍሪኩዌንሲ ኮምብ ምንድን ነው? ክፍል አንድ

የኦፕቲካል ፍሪኩዌንሲ ኮምብ በስፔክትረም ላይ በእኩል ርቀት የተከፋፈሉ የድግግሞሽ ክፍሎችን ያቀፈ ስፔክትረም ሲሆን እነዚህም በሞድ-ሎክ ሌዘር፣ ሬዞናተሮች ወይምኤሌክትሮ-ኦፕቲካል ሞዱለተሮችየኦፕቲካል ፍሪኩዌንሲ ኮምቦች የሚመነጩት በኤሌክትሮ-ኦፕቲክ ሞዱለተሮችከፍተኛ ድግግሞሽ ድግግሞሽ፣ ውስጣዊ ድርቀት እና ከፍተኛ ኃይል ወዘተ ባህሪያት አሏቸው፣ እነዚህም በመሳሪያ መለኪያ፣ በስፔክትሮስኮፒ ወይም በመሠረታዊ ፊዚክስ በስፋት ጥቅም ላይ የሚውሉ ሲሆን በቅርብ ዓመታት ውስጥ የብዙ ተመራማሪዎችን ፍላጎት ስበዋል።

በቅርቡ፣ አሌክሳንደር ፓሪያክስ እና ሌሎችም ከፈረንሳይ የቡርገንዲ ዩኒቨርሲቲ የመጡ ሰዎች በ"Advances in Optics and Photonics" መጽሔት ላይ የግምገማ ጽሑፍ አሳትመው፣ የቅርብ ጊዜውን የምርምር እድገት እና የኦፕቲካል ፍሪኩዌንሲ ኮምቦችን አተገባበር በስርዓት በማስተዋወቅ ላይ ይገኛሉ።ኤሌክትሮ-ኦፕቲካል ሞዱላሽንየኦፕቲካል ድግግሞሽ ኮምብ መግቢያ፣ የሚፈጠረውን የኦፕቲካል ድግግሞሽ ኮምብ ዘዴ እና ባህሪያትን ያካትታልኤሌክትሮ-ኦፕቲክ ሞዱለርእና በመጨረሻም የአጠቃቀም ሁኔታዎችን ይዘረዝራልኤሌክትሮ-ኦፕቲክ ሞዱለርየኦፕቲካል ፍሪኩዌንሲ ኮምብ በዝርዝር፣ የትክክለኛነት ስፔክትረም፣ የሁለት ኦፕቲካል ኮምብ ጣልቃ ገብነት፣ የመሳሪያ መለኪያ እና የዘፈቀደ የሞገድ ቅርጽ ማመንጨትን ጨምሮ፣ እና ከተለያዩ አፕሊኬሽኖች በስተጀርባ ያለውን መርህ ያብራራል። በመጨረሻም፣ ደራሲው የኤሌክትሮ-ኦፕቲክ ሞዱለር የኦፕቲካል ፍሪኩዌንሲ ኮምብ ቴክኖሎጂን ተስፋ ይሰጣል።

01 ዳራ

ዶ/ር ማይማን የመጀመሪያውን የሩቢ ሌዘር የፈጠሩት በዚህ ወር ከ60 ዓመታት በፊት ነበር። ከአራት ዓመታት በኋላ፣ በዩናይትድ ስቴትስ ውስጥ የሚገኙት የቤል ላቦራቶሪዎች ሃርግሮቭ፣ ፎክ እና ፖላክ በሂሊየም-ኒዮን ሌዘሮች ውስጥ የተገኘውን ንቁ ሁነታ-መቆለፊያ ሪፖርት ያደረጉ የመጀመሪያዎቹ ነበሩ፣ በጊዜ ጎራ ውስጥ ያለው ሁነታ-መቆለፊያ የሌዘር ስፔክትረም እንደ የልብ ምት ልቀት ይወከላል፣ በድግግሞሽ ጎራ ውስጥ የተለያዩ እና እኩል ርቀት ያላቸው አጫጭር መስመሮች አሉ፣ ከዕለታዊ ማበጠሪያዎች አጠቃቀማችን ጋር በጣም ተመሳሳይ ናቸው፣ ስለዚህ ይህንን ስፔክትረም “የኦፕቲካል ድግግሞሽ ኮምብ” ብለን እንጠራዋለን። “የኦፕቲካል ድግግሞሽ ኮምብ” ተብሎ ይጠራል።

የኦፕቲካል ኮምብ ጥሩ የአጠቃቀም ተስፋ ስላለው፣ በ2005 የፊዚክስ የኖቤል ሽልማት ለሃንሽ እና ሆል ተሰጥቷል፣ እነሱም በኦፕቲካል ኮምብ ቴክኖሎጂ ላይ ፈር ቀዳጅ ሥራ ሠርተዋል፣ ከዚያን ጊዜ ጀምሮ የኦፕቲካል ኮምብ ልማት አዲስ ደረጃ ላይ ደርሷል። የተለያዩ አፕሊኬሽኖች እንደ ኃይል፣ የመስመር ክፍተት እና ማዕከላዊ የሞገድ ርዝመት ያሉ የኦፕቲካል ኮምቦችን የተለያዩ መስፈርቶች ስላሏቸው፣ ይህ እንደ ሞድ-ሎክድ ሌዘር፣ ማይክሮ-ሬዞናተሮች እና ኤሌክትሮ-ኦፕቲካል ሞዱላተር ያሉ የኦፕቲካል ኮምቦችን ለማመንጨት የተለያዩ የሙከራ ዘዴዎችን መጠቀም አስፈላጊ እንዲሆን አድርጓል።

ምስል 1 የኦፕቲካል ድግግሞሽ ኮምብ የጊዜ ጎራ ስፔክትረም እና የድግግሞሽ ጎራ ስፔክትረም
የምስል ምንጭ፡ ኤሌክትሮ-ኦፕቲክ ፍሪኩዌንሲ ኮምቦች

የኦፕቲካል ፍሪኩዌንሲ ኮምቦች ከተገኙበት ጊዜ ጀምሮ አብዛኛዎቹ የኦፕቲካል ፍሪኩዌንሲ ኮምቦች የተመረቱት ሞድ-ሎክ ሌዘር በመጠቀም ነው። በሞድ-ሎክ ሌዘርዎች ውስጥ፣ τ የሆነ የዙሪያ ጉዞ ጊዜ ያለው ክፍተት በረጅም ጊዜ ሁነታዎች መካከል ያለውን የደረጃ ግንኙነት ለማስተካከል ጥቅም ላይ ይውላል፣ ይህም የሌዘርን ድግግሞሽ መጠን ለመወሰን በአጠቃላይ ከሜጋሄርትዝ (MHz) እስከ ጊጋሄርትዝ (GHz) ሊሆን ይችላል።

በማይክሮ-ሬዞናተር የሚፈጠረው የኦፕቲካል ፍሪኩዌንሲ ኮምብ መስመራዊ ባልሆኑ ውጤቶች ላይ የተመሰረተ ሲሆን የዙር ጉዞ ጊዜ የሚወሰነው በማይክሮ-ዋሻው ርዝመት ነው፣ ምክንያቱም የማይክሮ-ዋሻው ርዝመት በአጠቃላይ ከ1ሚሜ ያነሰ ስለሆነ፣ በማይክሮ-ዋሻው የሚፈጠረው የኦፕቲካል ፍሪኩዌንሲ ኮምብ በአጠቃላይ ከ10 ጊጋኸርትዝ እስከ 1 ቴራኸርትዝ ነው። ሶስት የተለመዱ የማይክሮካቭቲዎች፣ ማይክሮቱቡሎች፣ ማይክሮስፌሮች እና ማይክሮሪንጎች አሉ። እንደ ብሪሉዊን ስትራክቲንግ ወይም አራት-ሞገድ ማደባለቅ ባሉ የኦፕቲካል ፋይበርዎች ውስጥ መስመራዊ ያልሆኑ ውጤቶችን በመጠቀም፣ ከማይክሮካቭቲዎች ጋር ተዳምሮ፣ በአስር ናኖሜትሮች ክልል ውስጥ ያሉ የኦፕቲካል ፍሪኩዌንሲ ኮምቦች ሊመረቱ ይችላሉ። በተጨማሪም፣ የኦፕቲካል ፍሪኩዌንሲ ኮምቦች አንዳንድ የአኮስቶ-ኦፕቲክ ሞዱለተሮችን በመጠቀም ሊፈጠሩ ይችላሉ።