VẬT LÝ · LỚP 11 · Khám phá và đời sống

Laser tham chiếu biến chênh tần quang thành nhịp điện đo được thế nào?

Điện tử thông thường không theo trực tiếp từng chu kỳ của ánh sáng nhìn thấy. Thu quang heterodyne khai thác một nhịp chậm hơn xuất hiện khi trường tín hiệu chồng với một trường tham chiếu thích hợp.

Hai chùm có tần số gần nhau được ghép chồng trên đầu thu, với phân cực và mode đủ phù hợp. Công suất tổng biến thiên có thành phần ở hiệu tần; photodiode tạo dòng mang nhịp ấy nếu nó nằm trong băng thông đường đọc. Đầu thu không cần chạy theo tần số quang ban đầu.

Nhịp điện có thể mang thông tin về chênh tần và pha, hữu ích trong đo nguồn quang hoặc truyền thông kết hợp. Laser tham chiếu là một phần của phép đo; nó không chỉ là đèn phụ làm tổng ánh sáng trông sáng hơn.

Khớp không gian kém, phân cực khác hoặc độ kết hợp không đủ làm tín hiệu giao thoa yếu đi. Không phải cứ chiếu hai màu bất kỳ lên một diode là đọc được hiệu tần. Đây là quang học mở rộng, liên hệ lớp 11 qua phách và chồng chất sóng.

*Trường tín hiệu và laser tham chiếu được ghép trên bộ chia để cùng tới một photodiode. Sóng phía dưới gợi nhịp điện hiệu tần, không phải dao động quang được điện tử theo trực tiếp.*

Kiến thức liên hệ: Sóng, pha và truyền tín hiệu; quang tử học, dẫn sóng và âm–quang là mở rộng.

Học tiếp: Pha của hai điểm trên phương truyền sóng.

Tư liệu đối chiếu

- https://www.nist.gov/publications/frequency-response-metrology-high-speed-optical-receivers
- https://www.nist.gov/programs-projects/frequency-comb-based-spectroscopy-dual-comb-spectroscopy