LiNbO3 മോഡുലേറ്ററിലെ പുതിയ മുന്നേറ്റങ്ങൾ

പുതിയ മുന്നേറ്റങ്ങൾLiNbO3 മോഡുലേറ്റർ
അടുത്തിടെ, ചൈനീസ് ഗവേഷകർ PDH ലേസർ ഫ്രീക്വൻസി ലോക്കിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യയിൽ ഒരു പ്രധാന കണ്ടുപിടുത്ത പേറ്റന്റ് പുറത്തിറക്കി. സൈഡ്‌ബാൻഡുകൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നതിനായി നോൺ-ലീനിയർ SOA (സെമികണ്ടക്ടർ ഒപ്റ്റിക്കൽ ആംപ്ലിഫയർ) അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ഒരു PDH ലേസർ ഫ്രീക്വൻസി ലോക്കിംഗ് സിസ്റ്റം. ലിഥിയം നിയോബേറ്റ് (LiNbO3 മോഡുലേറ്റർ) എന്നിവയുടെ ഉപയോഗം മൂലമുണ്ടാകുന്ന പരമ്പരാഗത PDH (പൗണ്ട്-ഡ്രെവർ-ഹാൾ) ലേസർ ഫ്രീക്വൻസി ലോക്കിംഗ് സിസ്റ്റത്തിലെ നിരവധി പ്രധാന പ്രശ്‌നങ്ങൾ പരിഹരിക്കുന്നതിനാണ് ഈ പേറ്റന്റ് ലക്ഷ്യമിടുന്നത്.ഇലക്ട്രോ-ഒപ്റ്റിക് മോഡുലേറ്റർ.
1. പരമ്പരാഗത പരിഹാരത്തിന്റെ പ്രധാന പ്രശ്നങ്ങളിൽ ഇവ ഉൾപ്പെടുന്നു:
1.1 ഉയർന്ന വിലയും സങ്കീർണ്ണമായ ഘടനയും: പരമ്പരാഗത ഇലക്ട്രോ-ഒപ്റ്റിക് മോഡുലേറ്ററുകൾക്ക് സങ്കീർണ്ണമായ RF ഡ്രൈവിംഗും ബയസ് സർക്യൂട്ടുകളും ആവശ്യമാണ്.
1.2 പാരിസ്ഥിതിക സംവേദനക്ഷമത: താപനില, സമ്മർദ്ദ മാറ്റങ്ങൾ എന്നിവയോട് സംവേദനക്ഷമതയുള്ളത്, ധ്രുവീകരണ അവസ്ഥയിലെ അസാധാരണത്വങ്ങൾക്ക് സാധ്യതയുള്ളത്.
1.3 റെസിഡ്യൂവൽ ആംപ്ലിറ്റ്യൂഡ് മോഡുലേഷൻ (റാം) പ്രഭാവം: ഇത് പിശക് സിഗ്നലിന്റെ ഡിസി ബയസിന് കാരണമാകുന്നു, ഇത് ലേസർ ലോക്കിംഗ് പോയിന്റിന്റെ ഡ്രിഫ്റ്റിലേക്ക് നയിക്കുകയും സിസ്റ്റത്തിന്റെ ദീർഘകാല സ്ഥിരതയെ ഗുരുതരമായി ബാധിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.
2. ഗവേഷണ സംഘം നിർദ്ദേശിച്ച നൂതന പരിഹാരം:
പരമ്പരാഗത ഇലക്ട്രോ-ഒപ്റ്റിക് മോഡുലേറ്റർ പൂർണ്ണമായും ഉപേക്ഷിച്ച് ഒരു സഹകരണ രൂപകൽപ്പന സ്വീകരിക്കുക.സെമികണ്ടക്ടർ ഒപ്റ്റിക്കൽ ആംപ്ലിഫയർ(SOA ആംപ്ലിഫയർ) ഡ്യുവൽ-പാത്ത് അക്കോസ്റ്റോ-ഒപ്റ്റിക് ഫ്രീക്വൻസി ഷിഫ്റ്ററുകളുമായി സംയോജിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു. നിർദ്ദിഷ്ട പ്രവർത്തന തത്വം ഇതാണ്: സീഡ് ലേസർ വിഭജിച്ചതിനുശേഷം, രണ്ട് ഡ്യുവൽ-പാത്ത് അക്കോസ്റ്റോ-ഒപ്റ്റിക് ഫ്രീക്വൻസി ഷിഫ്റ്ററുകൾ ഉപയോഗിച്ച് ഇത് കൃത്യമായി ഫ്രീക്വൻസി-ഷിഫ്റ്റ് ചെയ്യപ്പെടുന്നു, ഇത് ഒരു ഫ്രീക്വൻസി വ്യത്യാസം സൃഷ്ടിക്കുന്നു, തുടർന്ന് പ്രകാശത്തിന്റെ രണ്ട് പാതകളും സംയോജിപ്പിച്ച് ഗെയിൻ സാച്ചുറേഷൻ അവസ്ഥയിൽ SOA ആംപ്ലിഫയറിലേക്ക് കുത്തിവയ്ക്കുന്നു. ഫോർ-വേവ് മിക്സിംഗ് (FWM) പോലുള്ള നോൺ-ലീനിയർ ഇഫക്റ്റുകൾ ഉപയോഗിച്ച്SOA ആംപ്ലിഫയർ, PDH ഫ്രീക്വൻസി ലോക്കിംഗിന് ആവശ്യമായ മൾട്ടി-സൈഡ്‌ബാൻഡ് സിഗ്നലുകൾ കാര്യക്ഷമമായി സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുന്നു.
3. ഈ സാങ്കേതികവിദ്യ ഇനിപ്പറയുന്ന തടസ്സപ്പെടുത്തുന്ന പ്രകടന ഗുണങ്ങൾ നൽകുന്നു:
3.1 റാം പ്രശ്നം മറികടക്കുകയും അൾട്രാ-ഹൈ ദീർഘകാല സ്ഥിരത കൈവരിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു: SOA ആംപ്ലിഫയർ ഉപകരണം (സാധാരണയായി ഒരു ബട്ടർഫ്ലൈ പാക്കേജിൽ) താപനില നിയന്ത്രണം സംയോജിപ്പിക്കുകയും പാരിസ്ഥിതിക അസ്വസ്ഥതകളോട് അങ്ങേയറ്റം സംവേദനക്ഷമതയില്ലാത്തതുമാണ്, ഭൗതിക സംവിധാനത്തിൽ നിന്ന് റാം പ്രശ്നം ഒഴിവാക്കുകയും 5×10⁻¹¹/ദിവസം എന്നതിനേക്കാൾ മികച്ച കാവിറ്റി ലെങ്ത് ലോക്കിംഗ് കൃത്യത കൈവരിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.
3.2 സൈഡ്‌ബാൻഡുകളുടെ കൃത്യമായ പൊരുത്തപ്പെടുത്തൽ, സിഗ്നൽ-ടു-നോയ്‌സ് അനുപാതത്തിൽ ഗണ്യമായ പുരോഗതി: രണ്ട് വോൾട്ടേജ്-നിയന്ത്രിത ഓസിലേറ്ററുകൾ (VCO) ഉപയോഗിച്ച് രണ്ട് ഡ്യുവൽ-പാത്ത് അക്കോസ്റ്റോ-ഒപ്റ്റിക് ഫ്രീക്വൻസി ഷിഫ്റ്ററുകളുടെ (100 MHz - 200 MHz) ഷിഫ്റ്റ് അളവ് സ്വതന്ത്രമായി നിയന്ത്രിക്കുന്നതിലൂടെ, ജനറേറ്റുചെയ്‌ത സൈഡ്‌ബാൻഡുകളുടെ ഫ്രീക്വൻസി ഇടവേള റഫറൻസ് കാവിറ്റിയുടെ ഫ്രീ സ്പെക്ട്രൽ ശ്രേണിയുമായി (FSR) പൂർണ്ണമായും പൊരുത്തപ്പെടുത്താൻ കഴിയും, അതുവഴി പിശക് സിഗ്നലിന്റെ സിഗ്നൽ-ടു-നോയ്‌സ് അനുപാതം വളരെയധികം മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നു.
3.3 ചെലവ് കുറയ്ക്കലും കാര്യക്ഷമത മെച്ചപ്പെടുത്തലും, സിസ്റ്റം മിനിയേച്ചറൈസേഷന് സഹായകമാണ്: വിലയേറിയ ഇലക്ട്രോ-ഒപ്റ്റിക് മോഡുലേറ്ററും സങ്കീർണ്ണമായ സർക്യൂട്ടുകളും ഇല്ലാതെ, SOA ഒപ്റ്റിക്കൽ ആംപ്ലിഫയറിന് ലളിതമായ കറന്റ് ഡ്രൈവ് മാത്രമേ ആവശ്യമുള്ളൂ, ഇത് മുഴുവൻ സിസ്റ്റത്തെയും കൂടുതൽ ഒതുക്കമുള്ളതും ചെലവ് കുറഞ്ഞതും ഉയർന്ന കൃത്യതയുള്ള ലേസർ ബാഹ്യ ഫീൽഡ് ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്കും മിനിയേച്ചറൈസേഷനും കൂടുതൽ അനുയോജ്യവുമാക്കുന്നു.
3.4 ഈ സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ വിശാലമായ പ്രയോഗ സാധ്യതകളും വിപണി ആവശ്യകതയും ഇവയാണ്:
ബഹിരാകാശ, വാഹന ഒപ്റ്റിക്കൽ ക്ലോക്കുകൾ: ഇതിന്റെ ആന്റി-ഡിസ്റ്റർബൻസ് സവിശേഷതകൾ ബഹിരാകാശ, ആളില്ലാ വാഹന ഫീൽഡുകളുടെ ആവശ്യകതകൾ തികച്ചും നിറവേറ്റുന്നു.
ക്വാണ്ടം ഗ്രാവിമീറ്ററുകളും കോൾഡ് ആറ്റോമിക് ഇന്റർഫെറോമീറ്ററുകളും: ഉയർന്ന കൃത്യതയുള്ള ഭൂമിശാസ്ത്ര പര്യവേക്ഷണത്തിനും അണ്ടർവാട്ടർ നാവിഗേഷനും ഉപയോഗിക്കാം.
ഹൈ-ഓർഡർ ഫൈബർ സെൻസിംഗും കോഹെറന്റ് ഫേസ്ഡ് അറേ റഡാറും (LiDAR): വളരെ ഇടുങ്ങിയ ലൈൻവിഡ്ത്ത്, ഡ്രിഫ്റ്റ്-ഫ്രീ റഫറൻസ് ലൈറ്റ് സ്രോതസ്സുകൾ നൽകാൻ കഴിയും.
രണ്ടാം ആഗോള ക്വാണ്ടം വിപ്ലവത്തിന്റെയും ക്വാണ്ടം സെൻസറുകളുടെ മിനിയേച്ചറൈസേഷന്റെയും പ്രവണതയിൽ, സ്വയംഭരണ നിയന്ത്രിക്കാവുന്നതും, കുറഞ്ഞ വിലയുള്ളതും, സ്ഥിരതയുള്ളതുമായ ഫ്രീക്വൻസി-സ്റ്റെബിലൈസ്ഡ് ലേസർ മൊഡ്യൂൾ മൊഡ്യൂളുകൾക്കുള്ള വിപണി ആവശ്യം കുത്തനെ വർദ്ധിച്ചു, കൂടാതെ ഈ പേറ്റന്റ് സാങ്കേതികവിദ്യ ഈ വിപണി പ്രവണതയുമായി കൃത്യമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നു.