TR202013928A2 - Optik darbe üretmek için optik faz modülasyonu, optik faz geri-modülasyonu ve spektral optik filtreleme kullanan yöntem ve cihaz - Google Patents
Optik darbe üretmek için optik faz modülasyonu, optik faz geri-modülasyonu ve spektral optik filtreleme kullanan yöntem ve cihazInfo
- Publication number
- TR202013928A2 TR202013928A2 TR2020/13928A TR202013928A TR202013928A2 TR 202013928 A2 TR202013928 A2 TR 202013928A2 TR 2020/13928 A TR2020/13928 A TR 2020/13928A TR 202013928 A TR202013928 A TR 202013928A TR 202013928 A2 TR202013928 A2 TR 202013928A2
- Authority
- TR
- Turkey
- Prior art keywords
- optical
- phase
- electro
- laser
- spectral
- Prior art date
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 544
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 81
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 title claims description 133
- 238000001914 filtration Methods 0.000 title description 8
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 7
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 claims description 40
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims description 34
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 26
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 26
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 claims description 23
- BJQHLKABXJIVAM-UHFFFAOYSA-N bis(2-ethylhexyl) phthalate Chemical compound CCCCC(CC)COC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCC(CC)CCCC BJQHLKABXJIVAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 15
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 13
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 13
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims description 12
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 10
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 10
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 7
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 7
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 7
- 229910003327 LiNbO3 Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 claims description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 5
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 claims description 5
- 238000001208 nuclear magnetic resonance pulse sequence Methods 0.000 claims description 4
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 3
- GQYHUHYESMUTHG-UHFFFAOYSA-N lithium niobate Chemical compound [Li+].[O-][Nb](=O)=O GQYHUHYESMUTHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 3
- 230000008602 contraction Effects 0.000 claims description 2
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000012212 insulator Substances 0.000 claims description 2
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims 10
- 238000011017 operating method Methods 0.000 claims 3
- 239000005304 optical glass Substances 0.000 claims 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 6
- 238000004891 communication Methods 0.000 abstract description 3
- 238000012634 optical imaging Methods 0.000 abstract description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 3
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 abstract description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 19
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 6
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 3
- 230000004044 response Effects 0.000 description 3
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 2
- CLDZYSUDOQXJOU-UHFFFAOYSA-M C5-oxacyanine Chemical compound [I-].O1C2=CC=CC=C2[N+](CC)=C1C=CC=CC=C1N(CC)C2=CC=CC=C2O1 CLDZYSUDOQXJOU-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 241000323776 Elmas Species 0.000 description 1
- 229910052691 Erbium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004233 Indanthrene blue RS Substances 0.000 description 1
- 241000286209 Phasianidae Species 0.000 description 1
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000008033 biological extinction Effects 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000001752 chlorophylls and chlorophyllins Substances 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000007405 data analysis Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 1
- UYAHIZSMUZPPFV-UHFFFAOYSA-N erbium Chemical compound [Er] UYAHIZSMUZPPFV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000008267 milk Substances 0.000 description 1
- 210000004080 milk Anatomy 0.000 description 1
- 235000013336 milk Nutrition 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 239000000574 octyl gallate Substances 0.000 description 1
- 238000012014 optical coherence tomography Methods 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000002207 retinal effect Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000010183 spectrum analysis Methods 0.000 description 1
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Lasers (AREA)
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
Abstract
Mevcut buluş, optik görüntüleme sistemlerinde, optik malzeme işlemede, optik ölçüm uygulamalarında, spektroskopide, tıbbi tanı uygulamalarında, tıbbi tedavi uygulamalarında, telekomünikasyonda, yani, elektronik haberleşmede ve daha özel olarak, örneğin aktif mod, yani, aktif kip kilitli lazer teknolojisinde kullanım için elektromanyetik radyasyonu zamanda darbeler sağlayacak şekilde yapılandırılabilen ve/veya sağlayabilen ve/veya kullanabilen yöntemler ve sistemler ile ilgilidir.
Description
TARIFNAME OPTIK DARBE ÜRETMEK IÇIN OPTIK FAZ MODÜLASYONU, OPTIK FAZ GERI-MODÜLASYONU VE SPEKTRAL OPTIK FILTRELEME KULLANAN YÖNTEM VE CIHAZ Bulusun Ilgili Oldugu Teknik Alan Mevcut bulus, optik görüntüleme sistemlerinde, optik malzeme islemede, optik ölçüm uygulamalariida, spektroskopide, tEbbi tanEuygulamalarîida, tEßbi tedavi uygulamalarEida, telekomünikasyonda, yani elektronik haberlesmede ve daha özel olarak, örnegin aktif mod, yani, aktif kip kilitli lazer teknolojisinde kullanim için elektromanyetik radyasyonu zamanda darbeler saglayacak sekilde yapIandEEabilen ve/veya saglayabilen ve/veya kullanabilen yöntemler ve sistemler ile ilgilidir. Bulusla Ilgili Teknigin Bilinen Durumu (Önceki Teknik) Optik darbe; elektromanyetik radyasyonun/:sißîhîi göreceli olarak dar bir zaman aralig nda hizli bir sekilde belirip, sönmesi durumunu ifade eder. Farkl lçizgi genisligine ve tekrar hizma sahip optik darbe üretimi saglayan, örnegin, femtosaniye (10"15 5) çizgi genisligi seviyesine kadar inebilen çesitli optik darbe üretim yöntemleri mevcuttur [1,2]. Bu yöntemlerden öne çikanlar; kazanç anahtarlama, aktif ve pasif Q-anahtarlama, lazer kovugu bosaltma, aktif ve pasif mod, yani, aktif ve pasif kip kilitleme seklinde sEalanabilir [l-3]. Mod (kip) kilitleme teknigi, lazer teknolojisinde ve özellikle kararljyapgra sahip optik darbe üretiminde yaygîi olarak kullanJhn bir yöntemdir. Örnegin pasif mod kilitleme tekniginde, elektromanyetik radyasyonu/Eîliiüsoguran bir malzeme ve daha özel olarak boyalar (örnegin, Diethyl-Oxa-Dicarbocyanine Iodide, vb), özellesmis kristaller ve yarE iletken malzemeler (örnegin, GaAs, AlAs, vb.) ile optik darbeler üretilebilir. Bu teknikle, sogurucunun yeterince kßa bir toparlanma süresine sahip olmas Üçosuluyla, lazer çîilaç yani rezonatör kaygilarEbir aktif optik modülatörden Çok daha hElEmodüle edilebildigi için oldukça klsadir. Örnegin, femtosaniye optik darbeler üretilebilir [2]. Ancak, üretilen optik darbelerin sekilleri, çizgi genislikleri ve tekrar hizlari kullan lan optik sogurueu malzemenin özelliklerine sfkßa baglEE. Bu özellikler harici bir yolla aktif olarak kontrol edilememekte ve dolayIsJSlla, esnek olmayan teknik özelliklere sahip optik darbeler üretilebilmektedir. Diger taraftan, aktif mod yani kip kilitleme teknigi, lazer çEllaç/rezonatör kayîilarüiß ve/veya lazer kovugu gidis-dönüs faz degisikliginin periyodik modülasyonunu içeren bir yöntemdir [2,3] Modülasyon, lazer kovugu gidis-dönüs temel frekans Ltve/veya lazer kovugu gidis-dönüs temel frekansln harmonikleri ile es zamanll lhale getirilirse, diger bir deyisle senkronize edilirse, klsa optik darbeler, örnegin, pikosaniye (10'12 s) ve/veya femtosaniye (10' 5) çizgi genisliginde optik darbeler üretilebilir. Mod kilitleme, bir akustik-optik modülatör bilesenler ile elde edilebilir. Ek olarak, bir genlik modülatön'i ile bir faz modülatöiünü birlikte kullanarak modülasyon saglanabilir [5,9]. DahasÇ bir faz modülatörü ile kromatik saçEÜna optik elemanEbirlikte kullanührak, aktif mod yani aktif kip kiplenimi de saglanabilir [10,1 l]. Bu tür tasarEnlarda, optik darbe üretimi elektromanyetik radyasyonun/ßßînm dalga boyu seçiminden bagEnsEdE. Örnegin, özellikle mod kilitlemede spektral filtreleme [12] ve/veya kromatik saçüma [13] ve/veya lazer kovuk boyunun mekanik kuvvetle sümlj mekanik harekete geçirme [14] gibi çesitli düzenlemeler ile lazer dalga boyu degistirilebilir. Genlik modülatörü kullanan optik darbe üreten sistemlerde RF sinyal üreteci yanlnda DC esik degeri için gerilim uygulanmasl lgerekmektedir. DC esik degerinin çok hassas sekilde ayarlanmasl oldukça önemlidir. Ancak, slcakllk ve optik kutuplanma sebepli kovuk içi istenmeyen salîtîhlar gerçeklesebilir. Bu durum kararl`bptik darbe üretimine sitilayßîbir etki olabilir fiber optik kablo boyundan dolay Eyüksek optik kay @lara ve bunun yans Ea dogrusal olinayan bozucu etkilerin lazer kovugunda olusmasEla sebep olmaktadE [15]. Uzun fiber optik kromatik saçEÜna elemanEyerine daha az optik kay& oranEia sahip bir fiber Bragg Egara kullanühbilir. Ancak, fiber Bragg &gara, fiber optik kablo gibi ortam sßaklfü degisimlerine çok hassas olabilir. Böylelikle, siaklkta görece küçük degisimler optik dalga boyuna baglE faz ve genlik uyumsuzluklarlna neden olabilir [16]. Mevcut sistemlere bak ltl gnda, öz amaçlarinin bir optik faz modülatörü ve optik filtreler kullanarak foton sljlntlsllridan kaynakll lgeri yansîmann en aza indirilmesi ve böylece arka plan gürültüsünü düsürmek oldugu, modülasyon endeksini arttîmadan yüksek hilarda ve kßa çizgi genisliklerine bir sahip optik darbe serisi üretmek oldugu, kip-kilitli bir lazerin islemsel kararlllîgijdüsüren @Sia ve/veya çevresel kosullara baglEtayfi (spectral) optik filtre üzerinden iyilestirilmesi, sIlEa dönüs (return-to-zero) formatîida ve görev döngüsü degisebilen optik sinyal serisi üretimi oldugu, bir rasyonel harrnonik olarak mod kilitli fiber halka lazerinde yüksek tekrarlama oranEida optik darbeler ve darbelerde genlik dengesizligini ortadan kaldßan kompakt bir optik darbe genlik sabitleyici saglamak oldugu, optik faz modülasyonu ve ilgili optik tayf (spektrum) analizi yaparak, bir optik darbe dizisindeki darbelerin faz profillerini karakterize etmek ve optik faz modülatörünü süren elektrik sinyaline uygulanan bag 1| faz kaydlrtmay bir algoritmaya bagll geri beslemeyle ya da kontrol sinyaliyle saglamak oldugu görülür. Mevcut sistemlerde optik faz modülatörleri sürme yöntemine baledg'lîida, mesafe kaynakljzamanda gecikmeye sahip iki elektrik sinyali oldugu görülür. Optik yapflandîma seçenekleri açsßmdan baküdfgßda sadece çizgi optik kurulum düzenlemesi uygun bir yapEolarak görülür. Lazer emisyonu için aktif ortam açsßßdan bakîdfgîlda; sadece Erbiyum katk [[Eaktif bir optik fiber oldugu görülür. Yine mevcut sistemlerde optik darbe üretimi için kullanüan araçlara bakIdgîlda, sistem bir adet optik faz kipleyici, bir adet optik yalEkan ve bir adet pasif optik tayfi filtreden (örnegin, Farby-Perot etalon) meydana gelir. Fiber Fabry-Perot etalonun serbest izgesel mesafesi (free-Spectra range), lazer kovugu çEllama frekansiîl kaydßülna frekans Eta, fm, esit ya da tamsayl lkatlarl lolmalldln. Bir optik genlik kipleyici ya da ultra k sJa optik darbe üretimi için bir optik faz kipleyiciye sahip oldugu, sadece bir optik genlik kipleyiciye sahip olundugu, kimisinde herhangi bir arac Il olmad g ?ve optik darbeyi analiz etmek için bir optik faz modülatörü kullan Td g görülür. Yine mevcut sistemlerde uygulama alanlarüaçßîidan baktlllgida genis bir optik bandEt taranmasügibi bir iddiaya sahip olmadklarü kovuk içeresinde salEiEn yapan lazer dalga boylarîlîl seçimi aktif optik tayfi filtre ile saglanabildigi, sinüzoidal dalga formunda üretilen optik darbe serisi görev döngüsü degisebilen sEfEa dönüs formatEida optik sinyal serisinin üretimi için ayrjaraç ve/veya cihaza ihtiyaç duyuldugu, optik fazîi belirlenmesi de dahil olmak üzere bir optik darbenin dogru karakterizasyonunun basitlestirildigi, üretilen optik darbelerin tek lazer dalga boyunun sallnlml için geçerli oldugu görülür. Bulusun KEa Aç Rlamas :ive Amaçlarj Mevcut bulus yukar da bahsedilen dezavantajlar lortadan kaldlrtmak ve ilgili teknik alana yeni avantajlar getirmek üzere, optik darbe üretmek için optik faz modülasyonu, optik faz demodülasyonu ve spektral optik filtreleme kullanan yöntem ve cihaz ile ilgilidir. Mevcut bulus optik darbeler üretmek üzere yapEIandEEIabilen çizgisel bir optik kurulum, bir lazer ve dahasü aktif optik bilesenleri süren elektrik sinyallerinin düzenlemeleriyle ilgilidir. Sürekli dalga ve/veya darbeli elektromanyetik radyasyonu/@Elßijzamanda darbeler saglayacak sekilde yap ÜhndEJlabilen çizgisel Optik kurulum ve lazer düzenlemeleri en az iki adet elektro-optik faz modülatörü ve en az bir adet spektral yani tayfi optik filtre içerebilir. Optik darbelerin çizgi genisligi ve tekrar hlzl, elektro-optik faz modülatörlerini sürecek elektrik sinyallerinin zaman uzaylnda ve/veya faz uzay nda düzenlenmeleriyle kontrol edilebilir. Bu tür bir elektrik sinyali düzenlemesi, elektrik sinyal üreteçleri arasiida bir frekans farkEOlustumlarak saglanabilir. Ayrßa elektrik sinyal düzenlemesi, elektrik sinyal üreteçlerinden birinin çügßßa yerlestirilen bir faz degistirici ile sinyaller aras Eda faz kaymasE yani faz degisimi olusturularak da saglanabilir. Bir diger elektrik sinyalleri düzenlemesi ise, elektrik sinyal üreteçlerinden birinin çEkSEia yerlestirilen bir frekans karßtEEEile sinyaller arasîda genlige bagljfaz degisimi olusturularak saglanabilir. Örnegin; birinci, ikinci ve üçüncü elektrik sinyal düzenlemelerinin eylemleri, elektro-optik faz modülatörlerini sürecek sinyaller aras Eida birbirlerine göre zamanda ilerlemelere ve/veya gecikmelere ve dolayßgila, zamanda hîl :Ifaz taramalarEia ve/veya kaymalarîia neden olabilir. Optik darbelerin sekilleri, çizgi genislikleri ve tekrar hlzlarl,lbirinci, ikinci ve üçüncü elektrik sinyal düzenlemelerinden kaynaklanan faz degisimleri ile iliskilendirilebilir ve kontrol edilebilir. Söz konusu olan bulusun amac: iki adet aktif optik faz modülatörü ve bir adet spektral optik filtre içeren bir sistem veya yöntem veya aparat kullanilarak optik darbeler üretilmesidir. Tekrar hüü darbe genisligi kontrol edilebilen ve lazer dalga boyu pasif olarak seçilebilen bir optik darbe serisi üretmek, bulusun amaçlarßdan bir digeridir. Mevcut bulus ile saglanan avantajlar ve getirilen yenilikler su sekilde özetlenebilir: 0 Optik darbeler üretmek üzere yapJJandIJJabilen çizgisel bir optik kurulum düzenlemesi saglanabilir. - Optik darbeler üretmek üzere yapllandlrll'abilen bir lazer düzenlemesi saglanabilir. - Spektral çizgi genisligi oldukça dar bir spektral optik filtre kullanan aktif mod (aktif kip) kilitli bir lazer düzenlemesiyle, uzun es-faz boya sahip (cohrence length) bir lazer çkßü üretilebilir. 0 Aktif optik bilesenler (örnegin, elektro-optik modülatörler) çesitli elektrik sinyal düzenlemeleriyle sürülebilir. Örnegin, modülatörleri süren iki farklü elektrik sinyal üreteçleri aras îida bir frekans farküolusturularak optik darbeler üretilebilir. Bir baska örnekte, elektrik sinyal üreteçlerinden birinin çkgma yerlestirilen bir faz degistirici ile sinyaller aras îlda faz kaymasj yani, faz degisimi olusturularak optik darbeler üretilebilir. Örnek teskil eden bir baska düzenlemede, elektrik sinyal üreteçlerinden birinin çEkßEia yerlestirilen bir frekans karLStLideLl ile sinyaller arasLnda genlige baglu faz degisimi olusturularak optik darbeler üretilebilir. - Çoklu dalga boyu kullanIan bir @Ek ve/veya @Il kaynagE durumunda, iki optik faz modülatörü aras Eidaki faz farkEve/veya zaman farkElier bir dalga boyu kipi, yani her bir dalga boyu modu (kipi) için ayarlanarak, optik darbeleri olusturan elektromanyetik radyasyonun/ lslnlmln dalga boyu degistirilebilir ve/Veya seçilebilir. Söz konusu olan bulus, özetle, optik faz modülatörleri ve bir optik filtre kullanarak, darbe genisligi ve tekrar hîlyarlanabilir optik darbeler serisi üretilebilecegini önerir. Bulusun, teknigin bilinen durumundan farklj olarak optik faz modülatörleri sürme yöntemine bakfldfgüida; 712 degerinde bir faz farkîve mesafe kaynakllîzamanda gecikmeye sahip iki elektrik sinyali kullan mm. Dahas Jkromatik dag Ümia baglEzaman fark Ebu iki sinyale eklenerek dalga boyu taramas Esaglan E. Bulusta teknigin bilinen durumundan farkl E01arak, optik darbe üretimi için kullanühn iki optik faz kipleyici ve bir pasif optik tayfi filtre (örnegin, Farby-Perot etalon) yer al 1. Optik tayfi filtre Farby-Perot etalonun serbest izgesel mesafesi (free-spectral range) özel bir degere esit olmak zorunda degildir. Bulus ile genis bir optik bant taranabilir. Kovuk içeresinde sallnlm yapan lazer dalga boylarl,l iki optik faz modülatörü Süren sinyallerin araslndaki faz fark da (bir baska degisle zaman fark na) kromatik dag ll ma bagli (fiber Optik kablonun sebep oldugu) zaman gecikmesi de eklenerek, üretilen optik darbelerin bir fonksiyonu olarak sîalanabilir. Iki elektrik sinyali aras Eda TE kadar faz farkjolusturularak, optik darbelerin çizgi genisligini kontrol edebilme imkânEsaglani Söz konusu bulusta önerilen optik darbe üretim metodunun dogasEgeregi, sinüzoidal dalga formunda ve/veya görev döngüsü degisebilen SEiEa dönüs (retum-to-zero) biçiminde optik darbe serisi, bir baska Cihaz, araç ve/veya metoda ihtiyaç duymadan, sadece optik faz modülatörleri süren sinyaller aras îldaki faz fark: akEIJEa programlandEJlarak/ayarlanarak üretilebilir. Dolayßßlla bulus ile, kontrol edilebilir optik darbe üretilmesi saglanabilir. Kovuk içeresinde sallnlm yapan lazer dalga boyunun seçimi, iki optik faz modülatörü aras îldaki faz ve/veya zaman farkEiEI ayarlanmas Ella saglanabilir. Bir optik tiber ile bu ayarlama pasifolarak yap [[abilir. Iki elektrik sinyali aras Ilda 712 kadar faz farkîblusturarak, optik darbelerin çizgi genisligini kontrol edebilme imkânl sunulur. Lazer emisyonu için aktit` ortama bakJHgida bulus; yarüiletken optik yükselteç ve/Veya yar -iletken güçlendirici optik yükselteç sunar. Kazanç ortamlria yani aktif ortama enerji transferi için pompalama enerjisi kaynagîna bak Jkl [g Eda, bulusta elektrik ak îh Ekullan [DE Bulusun optik yap [lland mrna seçenekleri, hem çizgisel bir optik kurulum düzenlemesi hem de lazer kovugu düzenlemesine uygun bir yap Esunar. Bulus ile ayrßa, optik darbe üretimini ve üretilen optik darbeleri olusturan (meydana getiren) fotonlarEi, elektromanyetik radyasyonun/Sßihîl, dalga boyunun seçilebilmesini saglayan sistemi kullanan bir yöntem ve cihaz sunulur. Bulusu Açlklayan Sekillerin Tan mlar | Bu bulusla, optik darbe üretmek için optik faz modülasyonu, optik faz demodülasyonu ve spektral optik filtreleme kullanan yöntem ve cihaz aç klanmaktad Ji fm(t), modülasyon elektrik sinyalini teinsil eder. -fm(t), ters genlige sahip modülasyon elektrik sinyalini temsil eder. Sekil 1A: Optik faz modülasyonu için blok semasl Ve temsili zaman ve spektrum grafikleri. Sekil lB: Seri bagll liki faz modülatörü blok semasl lve dar bant optik frekansa uygulanan optik faz modülasyonu ve optik faz demodülasyonu temsili spektrum grafikleri. Sekil lC: Seri bagljiki faz modülatörü blok semas Dve fmça tipi genis bant optik frekanslara uygulanan optik faz modülasyonu ve optik faz demodülasyonu temsili spektrum grafikleri. Sekil 2A: Optik darbe üretimi uygulamasiügerçeklestiren sistemin çizgisel optik kurulum düzenlemesine ait blok sema. Sekil 2B: Üretilen optik darbeleri olusturan (meydana getiren) fotonlarîi, yani elektromanyetik radyasyonun/@Eiîhßg dalga boyunun seçilebilmesi uygulamasEiE gerçeklestiren sistemin çizgisel optik kurulum düzenlemesine ait blok sema. Sekil 3A: Optik darbe üretimi uygulamasln gerçeklestiren sistemin yüzük tipi lazer kovuk düzenlemesine ait blok sema. Sekil 3B: Üretilen optik darbeleri olusturan (meydana getiren) fotonlarît, yani elektromanyetik radyasyonun/@Elînîu dalga boyunun seçilebilmesi uygulamasEiE gerçeklestiren sistemin yüzük tipi lazer kovuk düzenlemesine ait blok sema. Sekil 4A: Optik darbe üretimi için faz kilitli iki adet elektrik sinyal üreteci kullanan düzenlemeye ait blok sema. Sekil 4B: Aralarlnda frekans farkl .olan iki sinüzoidal sinyalin zaman genlik grafiginin bir örnegi. Sekil 5A: Optik darbe üretimi için bir elektrik sinyal üreteci ve bir faz degistiricisi kullanan düzenlemeye ait blok sema. Sekil SB: Faz degistirici ile elektro-optik modülatörlerin sürülmesine ait blok seina. Sekil 6A: Optik darbe üretimi için bir elektrik sinyal üreteci ve bir frekans karßtmü [kullanan düzenlemeye ait blok sema. Sekil 6B: Frekans kar Et Eßüle elektro-optik modülatörlerin sürülmesine ait blok sema. Sekil 7A: Iki adet rastgele elektrik dalga üreteci (70) ile elektro-optik faz modülatörlerinin (ll) sürülmesi düzenlemesine ait blok sema. Sekil 7B: Elektro-optik faz modülatörlerini sürecek rastgele elektrik dalgalarEarasida ters genlik ve zaman farki meydana getirerek, optik darbe üretimini ve üretilen optik darbeleri olusturan fotonlarln (elektromanyetik radyasyonun/lSlnlin n) dalga boyunun seçilebilmesini saglayan metodun bir diger örnek düzenlemesine ait blok sema. Sekil 7C: Iki çlkFslTve programlanabilir bir bit desen jeneratörünü (71) içeren düzenlemeye ait örnek blok sema. Sekil 8A: Optik darbe üretimi uygulamasmm çizgisel optik kurulum durumunda say sal frekans degistiricisi kullanarak çalßtîürnas Ela ait deney düzeneginin blok semasü Sekil SB: Üretilen optik darbelerin zaman uzay Eida ömek bir ölçüm sonucu. Sekil SC: Üretilen bir optik darbenin, say Eal faz degistiricisini kontrol eden fonksiyon üreteci ile saglanan kare dalga ile iliskisi. Sekil 9A: Optik darbe üretimi uygulamaslnln yüzük tipi lazer kovugu durumunda faz kilitli iki adet sinyal üreteci kullanilarak çallsunllmaslna ait deney düzeneginin blok semasH Sekil 9B: Lazer çlklsmîi zaman uzaymda örnek bir ölçüm sonucu. Bulusu Olusturan Unsurlar ve Parçalar 11 Tanimlar \ Bu bulusla gelistirilen optik darbe üretmek için optik faz modülasyonu, optik faz demodülasyonu ve spektral optik filtreleme kullanan sistem, metot ve aparatta yer alan parçalar ve unsurlar ayrEayrEnumaralandeEmß olup asag Ea listelenir. Dar bant lazer @El kaynagE Elektrik sinyal üreteci Fßça tipi genis bant lazer @El kaynagE Dar bant geçiren optik Iiltre Kromatik saç [Ihia (kromatik dag [[En) ögesi Geri beslemeli dar bant optik yükseltici Optik baglastlnld 1 Geri beslemeli genis bant slln yükselticisi F @ça tipi dar bantlar geçiren optik filtre Saat/faz kilit baglantEE Faz degistiricisi . Kare dalga üreteci RF frekans kargtnßü Rastgele elektrik dalga üreteci Programlanabilir bir bit desen üreteci Yarületken lazer EE kaynagü Optik yalEkan Polarizasyon kontrol pedal. 1 Optik k rl n In lZgarasl l Fiberle bütünlestirilmis Fabry-Perot etalon RF elektrik sinyal üreteei 89. Fonksiyon üreteei 90. YarEiletken optik yükseltiei 91. Optik knnm thgarasu 92. Optik baglastliild l 100. Sürekli dalga 110. Dar bant lazer @TH 120. Dar bant optik frekansEl optik faz inodülasyonu sonucu spektral (tayfi) genislemeye ugrainas E 130. Yan bantlara sahip bir optik frekansß, optik faz modülasyonu sonucu ikinci spektral (tayfi) genislemeye ugramasE 140. Yan bantlara sahip bir optik frekans m, optik faz demodülasyonu sonucu spektral (tayfi) daralmaya ugramasE 150. Sürekli dalga ve f iça tipi genis bant lazer @EE 160. Fiça tipi optik frekanslarîl optik faz modülasyonu sonucu spektral (tayfi) genislemeye ugramas l 170. Yan bantlara sahip f rça tipi optik frekanslarln optik faz modülasyonu sonucu ikinci spektral (tayfi) genislemeye ugramasl 180. Yan bantlara sahip fîça tipi optik frekanslarîî optik faz demodülasyonu sonucu spektral (tayfi) daralmaya ugramalarE Bulusun Detay! JAç Hamas 3 Bu detaylüaç Elamada bulus konusu hiçbir sEiElayßEetki olusturmayacak ve konunun daha iyi anlas flinas Ela yönelik örneklerle aç fklanmaktad m. Bulus, (A) optik darbe üretimi ve (B) üretilen optik darbeleri olusturan (meydana getiren) fotonlarîl, yani elektromanyetik radyasyonun/ßüiünß, dalga boyunun seçilebilmesi ile Bulus, faz modülasyonuna baglEspektral genisleme ile faz demodülasyonuna baglEspektral daralma olgusunu temel alE. Bu olgu dar bant geçiren optik filtreleme ile bütünlestirilerek, bulusun önerdigi optik darbe üretimi saglanî Dahasülazer dalga boylarElHoptik frekanslarû zamanda birbirinden ay Ilaraka üretilen optik darbeleri olusturan (meydana getiren) fotonlarîi, yani elektromanyetik radyasyonun/LsLnLan, dalga boyunun seçilebilmesi önerisi de gerçeklestirilir. (A) Birinci olarak bulus, sürekli dalga (continuous wave) elektromanyetik radyasyonufslîiînîzamanda optik darbeler üretecek sekilde yap Handîabilen iki düzenlemeyi aç Elar. Bu düzenlemelerden biri Çizgisel optik kumlum düzenlemesi, bir digeri lazer kovugu düzenlemesidir. Her iki düzenlemede de (A-i) optik bilesenlerin ve (A-ii) elektro-optik bilesenleri süren elektrik sinyallerinin optik darbe üretecek sekilde düzenlenmesi söz konusudur. (A-i) Gerekli optik bilesenler, elektro-optik bilesen ve pasif optik bilesen olarak ikiye (A-ia) Elektro-optik bilesen elektro-optik faz modülatörüdür (11). Bulusun birinci uygulamasîiß (yani optik darbe üretimi) çal Eabilmesi için benzer teknik özelliklerde en az iki adet elektro-optik faz modülatörü (faz kipleyicisi) (11) gereklidir. Bu gereklilik hem çizgisel optik kurulum düzenlemesinde hem lazer kovugu düzenlemesinde geçerlidir. Elektro- optik faz modülatörleri (1 1) teknik özellik açlslndan baklldlg nda, Pockels hücre tipi optik faz modülatörü, titanyum ile indüklenen dalga kmavuzu teknolojisi tipi optik faz modülatörü, Lityum Niobat (LiNbOs) tabanl 3)ptik faz inodülatörü Vb. olabilir. (A-ib) Bulusun kritik ve gerekli unsurlarükapsamîidan baküldfgmda, optik darbe üretimi uygulamas Eida kullanjlan pasif optik bilesen optik spektral (tayfi) filtredir. Bulusun birinci uygulamasEiEl (yani optik darbe üretimi) çalgabilmesi için en az bir adet dar bant geçiren optik filtre gereklidir. Bu gereklilik hem çizgisel optik kurulum düzenlemesinde hem lazer kovugu düzenlemesinde geçerlidir. Dar bant geçiren optik filtre! çok katmanlEdielektrik ylgnlar tabanl ldar bant spektral filtre veya girisim tabanl lspektral filtre olabilir. Örnegin, fiberle bütünlestirilmis Fabry-Perot etalon ya da bos alan Fabry-Perot etalon olabilir. (A-ii) Elektrik sinyalleri elektro-optik faz modülatörlerinin sürülmesinde kullanlllr. Elektrik sinyallerinin kullanîh sekli bulusun önerdigi yeniligin gerçeklesmesinde olmazsa olmaz optik bilesenlerden ayrEdüsünülemez. Optik darbelerin üretilmesi ve üretilen optik darbelerin çizgi genisligi ve tekrar hEÇ elektrik sinyallerinin ters genlik durumuna ve zaman uzayîtda ve/veya faz uzayîtda düzenlenmeleriyle kontrol edilebilir. Özetle, özellesmis düzenlemeler; o (A-iia) Elektrik sinyal üreteçleri aras Ilda bir frekans farkEblusturularak saglanmasÇ o (A-iib) Ayr da elektrik Sinyal düzenlemesi, elektrik sinyal üreteçlerinden birinin çlklsma yerlestirilen bir faz degistirici ile sinyaller araslnda faz degisimi (faz kaymasl) olusturularak da saglanmas ,l - (A-iic) Bir diger elektrik sinyalleri düzenlemesi ise, elektrik sinyal üreteçlerinden birinin çlklslna yerlestirilen bir frekans karls'tlrlcl ile sinyaller araslrlda genlige bagll | faz degisimi olusturularak saglaninas Seklindedir. Örnegin, birinci (A-iia), ikinci (A-iib) ve üçüncü (A-iic) elektrik sinyal düzenlemelerinin eylemleri, elektro-optik faz modülatörlerini sürecek sinyaller arasmda, birbirlerine göre zamanda ilerlemelere ve/veya gecikinelere ve dolayßgrla zamanda hîljfaz taramalarîia ve/Veya kaymalarma neden olabilir. Optik darbelerin sekilleri, çizgi genislikleri ve tekrar hâlarl birinci, ikinci ve üçüncü elektronik sinyal düzenlemelerinden kaynaklanan faz degisimleri ile iliskilendirilir, kontrol edilir. (B) Ikinci olarak bulus, üretilen optik darbeleri olusturan fotonlarEi, yani elektromanyetik radyasyonun/ E311& dalga boyunu degistirmeye ve/veya seçmeye imkân verecek sekilde yap Jlandimabilen iki düzenlemeyi aç Elar. Bulusun yukarEla sunulan bir önceki uygulamas Ela benzer olarak düzenlemelerden biri çizgisel optik kurulum düzenlemesi ve bir digeri lazer kovugu düzenlemesidir. Dahasl, her iki düzenlemede de geçerli olarak bulusa konu üretilen optik darbeleri olusturan fotonlarln (elektromanyetik radyasyonun/lslnlmln) dalga boyunun seçilebilmesi için gerekli unsurlar iki klsma ayrlllrt (B-i) Optik bilesenler ve (B-ii) optik darbe üretecek ve darbeleri olusturan fotonlarEl (elektromanyetik radyasyonun/Sßînß) dalga boyunu degistirecek ve/Veya seçecek sekilde elektro-optik bilesenleri süren elektrik sinyallerinin düzenlenmesi. (B-i) Gerekli optik bilesenler, elektro-optik bilesen ve pasif optik bilesen olarak ikiye (B-ia) Elektro-optik bilesen elektro-optik faz modülatörüdür. Bulusun ikinci uygulamasi& (üretilen optik darbeleri olusturan fotonlarEi dalga boyu degisimi ve/veya seçimi) hem çizgisel optik kurulum hem lazer kovugu düzenlemelerinde çal Sabilmesi için benzer teknik Özelliklerde en az iki adet elektro-optik faz modülatörü (faz kipleyicisi) gereklidir. Birinci uygulamada oldugu gibi elektro-optik faz modülatörleri teknik özellikler aç @Erdan bakIldgîtda, Pockels hücre tipi optik faz modülatörü, titanyum ile indüklenen dalga kühvuzu teknolojisi tipi optik faz modülatörü, Lityum Niobat (LiNbO3) tabanljoptik faz modülatörü vb. olabilir. (B-ib) Birinci uygulamadan farklüolarak bulusun kritik ve gerekli unsurlarEkapsamEidan bakldtgnda, üretilen optik darbeleri olusturan fotonlaan (elektromanyetik radyasyonun/sn mln) dalgaboyu degisimi ve/veya seçimi uygulamas nda kullanllan pasif optik bilesenler spektral (tayfi) filtre ve kromatik saç lfna/kromatik dagllllm (chromatic dispersion) ögesidir. Hem çizgisel optik kurulum hem lazer kovugu düzenlemelerinde çal Eabilmesi için en az bir adet spektral optik filtre ve bir adet kromatik saç Jina (kromatik daglin) Ögesi gereklidir. Spektral optik filtre, fiberle bütünlestirilmis Fabry-Perot etalon ya da bos alan Fabry-Perot etalon olabilir ve etalon teknigi Özelliklerini içerebilir. Diger taraftan kromatik saçüma ögesi fEça tipi optik frekanslar arasida faz ve/veya zaman gecikmesi saglamak için kullanJE. Bu optik öge fiber optik kablo, kromatik saçEEma veya kromatik dag Jina dengeleyici, prizma, cüütmüchirped) fiber Bragg Egara, vb. olabilir. (B-ii) Bir önceki uygulamada oldugu gibi bulusun bu uygulamas Erda da elektrik sinyalleri elektro-optik faz modülatörlerinin sürülmesinde kullanli. Elektrik sinyallerinin kullanün sekli bulusun önerdigi yeniligin gerçeklesmesinde olmazsa olmaz optik bilesenlerden ayrl düsünülemez. (A-iia), (A-iib) ve (A-iic) maddelerinde özetlenen özellesmis düzenlemeler (elektrik sinyallerinin zaman uzaylnda ve/veya faz uzaylnda düzenlenmeleri) bulusun bu uygulamasiida da geçerlidir. Ancak, bulusun bu uygulamasia özgü olarak düzenlenen elektrik sinyalleri, özellikle rastgele elektrik dalgalarü elektro-optik faz modülatörlerine tanînlanan zaman farkljl'la gönderilir. Modülatörleri süren elektrik-sinyalleri arasmdaki zaman farkEsinyal üreteçlerinin programlanmas Ella tan Enlanabilir. Özellesmis düzenlemeler ise, (B-iia) faz kilitli iki adet rastgele dalga üreticisi temelinde çal San düzenleme ve (B-iib) çift çkgl] programlanabilir bir bit densen üreticisi temelinde çal San düzenleme olarak Özetlenebilir. Yukarlda çizilen genel tablonun devam nda, bulusu ve bulus kapsamnda sunulan iki uygulamayl dogru bir sekilde aktarmak için bulusun detayll laçlklamasl bes ana klslmda ele al `üml$t`nz - Optik faz modülasyonunun temeli ve bulusla iliskisi (Sekil 1A, Sekil lB ve Sekil IC). - Sunulan birinci uygulamaya göre bulusun çizgisel optik kurulum düzenlemelerinin çal Sma prensipleri (Sekil 2A ve Sekil 2B). - Sunulan ikinci uygulamaya göre bulusun çizgisel optik kurulum düzenlemelerinin çal sma prensipleri (Sekil 3A ve Sekil 3B). i Elektro-optik faz modülatörlerini süren elektrik sinyallerinin zaman uzaylnda ve/veya faz uzayîlda düzenlemelerini saglayan yaklasEhlar (Sekil 4A. Sekil 48, Sekil 5A, Sekil SB, Sekil 6A, Sekil 6B, Sekil 7A, Sekil 7 B ve Sekil 7C). o YakEl ki] ötesi tayf bölgesinde iki adet elektro-optik faz modülatörü ve bir adet fiberle bütünlestirilmis Fabry-Perot etalon kullanlarak bulusun en azEidan bir klsmlnln basar yla gerçeklestirilebilecegini gösterir örnek niteliginde deneysel düzenek ve sonuçlar (Sekil 8A, Sekil SB, Sekil SC, Sekil 9A ve Sekil 9B). Optik faz modülasyon islemi lazer s n n n fazlnl kontrol etmek için kullanllan bir tekniktir. Bu iyi bilinen teknigin uygulama örneklerinden biri tek frekanslldar optik bantlJ lazer @Eidan optik yan-bant üretimidir. Bu uygulamaya ayn [Zamanda optik tayfi (spektral) genisleme de denebilir. Sekil 1A, Sekil lB ve Sekil lC, optik faz modülasyonu ve optik faz demodülasyonu islemleri için örnek düzenlemeleri, tayfî genislemeyi ve tayfi daralmayügösteren Örnekleri sunar. Optik faz demodülasyonu: uygulanan faz modülasyonunu ve dolaylIsS/la optik tayfi genislemeyi tersine çeviren (tayfi daralma) bir islem olarak tanEhlanabilir. Genel prensip olarak, optik faz demodülasyonu ters genlik elektrik sinyalleriyle sürülen bir faz modülatörü ile elde edilebilir. Sekil 1A, optik faz modülasyonu ile tayfi genisleme üreten örnek bir düzenlemeyi ve temsili tayf sonucunu sunar. Düzenleme bir adet dar bant lazer `s n kaynagl (10), bir adet elektro-optik faz modülatörü (11) ve bir adet elektrik sinyal üreteci (12) içerir. Kaynaktan (10) üretilen sürekli dalga (100) ve dar bant (110) lazer Eijelektro-optik faz modülatörüne (11) iletilir. Elektrik sinyal üreteci (12) ile saglanan yüksek genlik, tek frekans elektrik sinyallerinin sürdügü modülatör, iletilen lazer ama& fazîljlegistirir. Böylece, merkezi optik frekans etrafIlda elektrik sinyal frekansßß katlarîida yan optik bantlar (120) olusturulur. Dolaygglla, faz modülasyonu uygulanan dar bir optik bant (110) tayf bölgesinde genislemeye, bir baska degisle spektral (tayfi) genislemeye (120) ugrar. Faz modülasyonu kaynakljspektral genisleme, Bessel fonksiyonlarjile hesaplanan yan bant saysjteinelinde modülasyon endeksi ve elektrik sinyallerinin frekansl (diger bir degisle modülasyon frekans )| ile belirlenir. Dahas ,l modülatörlere uygulanan gerilim modülasyon endeksi (modülasyon derinligi) ile dogru orantllldlr. Böylece, modülasyon derinligi arttlkça optik faz modülasyonu kaynakl Epektral genisleme (yan optik bant sayßfj artar. Faz modülasyonuna ugrayarak genisleyen bir optik bant (120). ikinci elektro-optik faz modülatörünün uyguladîglikinci faz modülasyonu ile tayf bölgesinde daha da genisleyebilir (130) veya ikinci elektro-optik faz modülatörünün uyguladfgEdemodülasyon ile spektral daralamaya ugrayarak orijinal dar optik bant (140) haline dönüsebilir. Daha iyi anlas [ünasE için Sekil 13. bulusun optik darbe üretimi uygulamasan temelini de olusturan bu olgunun temsili bir düzenleinesini sunar. Örnek teskil eden bu düzenleme bir adet dar bant lazer lsln kaynag |(10), benzer teknik özelliklerde iki adet bir elektro-optik faz modülatörü (11) ve benzer teknik özelliklerde iki adet elektrik sinyal üreteci (12) içerir. Lazer kayag îldan iletilen sürekli dalga (100) ve dar bant (110) lazer SE:: birinci elektro-optik faz modülatöründe (11) spektral genislemeye (120) ugrar. Birinci elektrik sinyal üretecinin (12) ürettigi yüksek genlik, tek frekans elektrik sinyalleri temelinde faz modülasyonuna baglESpektral genislemeye sahip lazer SENIN), ikinci elektro-optik faz modülatöründe (11) faz modülasyonu veya faz demodülasyonu uygulamalar Eidan birine maruz kal E. Birinci modülasyonu uygulayan elektrik sinyaline göre aynüfrekansta veya oldukça yaki frekansta benzer elektrik sinyalli ile lazer @iha (120) ikinci bir faz modülasyonu uygulanabilir. Bu. Spektral genislemeyi arttEacak bir etki olusturur. Böylece, birinci modülasyona oranla iki katl Bpektral genislemeye sahip lazer lsl n (130) elde edilir. Diger bir uygulamada, ikinci elektro-Optik faz modülatörü (12) ilk modülasyonu uygulayan elektrik sinyaline göre ters genlige sahip, ayni !frekansta veya oldukça yak n frekansta elektrik sinyalli ile sürülerek birinci faz modülasyonu tersine çevrilebilir, diger bir degisle faz demodülasyonu uygulanabilir. Örnegin, Sekil 1B°de gösterildigi gibi spektral daralina saglanm (140). Bulusun optik darbeleri olusturan (meydana getiren) fotonlarm, yani elektromanyetik radyasyonun/ 353151, dalga boyunun seçilebilmesi uygulamasiîl temelini de olusturan ve Sekil 1B"de açEklanan olgunun, fiça tipi genis bant lazer @Et kaynag D(15) için temsili bir düzenlemesi Sekil 1C"de sunulur. Bu düzenleme de aynDteknik özelliklerde iki adet elektro- optik faz modülatörü (11) ve modülatörleri süren ayn jteknik özelliklerde sinyal üreteçleri ( 12) içerir. Sekil-1B"den farkl blarak, firça tipi genis bant lazer is ri kaynagl |(15), dar çizgi genisliginde optik frekanslara sahip lazer lslnlnl (150) birinci elektro-optik faz modülatörüne (11) iletilir. Birinci faz modülatörü (1 1) tüm optik frekanslarda esit oranda spektral genislemeye (160) neden olur. Sekil lBide oldugu gibi, modülatörleri süren elektrik sinyalleri arasidaki benzerlige baglü olarak tüm optik frekanslar ikinci modülasyona ugrar tekrar spektral genisler (170) ya da ters genlige bag1:blarak tüm optik frekanslar demodülasyon ile orijinal spektral hallerine (180) döner. 100 numaralEunsur, sürekli dalga ve dar bant lazer Islîtîli Sekilde örnek zaman grafigi gösterilmistir. 1 10 numaralîunsur, sürekli dalga ve dar bant lazer @ama Sekilde örnek optik tayf grafigi gösterilmistir. 120 numaraLtinsur, dar bant optik frekansta optik faz modülasyonu sonucu spektral (tayfi) genislemeye ugramasldlrt Sekilde örnek optik tayf grafigi gösterilmistir. 130 numarall hinsur, yan bantlara sahip bir optik frekansn optik faz modülasyonu sonucu ikinci spektral (tayfi) genislemeye ugramaslîllî. Sekilde örnek optik tayf grafigi gösterilmistir. 140 numaralEunsur, yan bantlara sahip bir optik frekansEi optik faz demodülasyonu sonucu spektral (tayfi) daralmaya ugramasElE. Sekilde örnek optik tayf grafigi gösterilmistir. 150 numaralEunsur, sürekli dalga ve fîça tipi genis bant lazer ama& Sekilde örnek optik tayf grafigi gösterilmistir. 160 numaraljunsur, f Eça tipi optik frekanslar& optik faz modülasyonu sonucu spektral (tayfi) genislemeye ugramasElE. Sekilde örnek optik tayf grafigi gösterilmistir. 170 numaralüunsur, yan bantlara sahip f Eca tipi optik frekanslarîi optik faz modülasyonu sonucu ikinci spektral (tayfi) genislemeye ugramasElE. Sekilde örnek optik tayf grafigi gösterilmistir. 180 numara] lunsur, yan bantlara sahip firça tipi optik frekanslarln optik faz demodülasyonu sonucu spektral (tayfi) daralmaya ugramalardit Sekilde örnek optik tayf grafigi gösterilmistir. Bu örnek düzenlemelerin tümünde, elektro-optik faz modülatörü, Pockels hücre tipi modülatör, titanyum ile indüklenen dalga ktlavuzu teknolojisi tipi modülatör, Lityum Niobat (LiNbOs) vb. olabilir. Ek olarak, elektrik sinyalleri, analog sinyal ve/veya say Elal sinyal de olabilir. Elektrik sinyalleri, örnegin RF sinyal üreteci, fonksiyon üreteci, rastgele bit üreteci, bit desen Olusturucu, vb. ile üretilebilir. Sekil 1A, Sekil 1B ve Sekil lC'de açtklanan modülasyon ve demodülasyon temelinde bulusun sundugu öneriler (optik darbe üretimi ve üretilen optik darbeleri olusturan fotonlarln, yani elektromanyetik radyasyonun/lsmlmln dalga boyunun seçilebilmesi) slraslyla çizgisel optik kurulum düzenlemesi ve lazer kovugu düzenlemesi için asaglda detaylandlrllllr'. Sekil 2A, mevcut bulusun örnek bir düzenlemesine göre, optik darbeler üretmek üzere yap Iandîüabilen çizgisel optik kurulumun bir gösterimini sunar. Örnek teskil eden kurulum, dar bant lazer @El kaynagE(10), birbirine seri bagljve benzer teknik özelliklerde iki adet elektro-optik faz modülatörü (1 1) ve ardEidan bir adet dar bant geçiren optik filtre (20) içerir. Modülatörler, benzer teknik özelliklerde iki adet elektrik sinyal üreteci (12) ile sürülür. Örnek düzenleme için optik darbe üretimi su sekilde özetlenebilir: Dar bant lazer lsln kaynaglndan (10) üretilen sürekli dalga ve tek optik frekansll :s n faz modülasyonu elde etinek için birinci elektro-optik faz modülatörüne (l 1) iletilir ve uygulanan faz modülasyonu ile tayfbölgesinde spektral (tayfi) genislemeye ugratfllm Sekil lB`de aç fklanan duruma dönersek ikinci elektro- optik faz mödülatörü (ll) elektrik sinyallerine baglEolarak, spektral genislemeye ugramß optik band: ikinci kez spektral genislemeye ugratabilir (benzer elektrik sinyalleriyle modülatörlerin sürülmesi durumu) veya spektral genislemeye ugramß optik bandÜ demodülasyon (birinci sinyal üretecinin ürettigi elektrik sinyali ile ikinci sinyal üretecinin ürettigi elektrik sinyali aras &da benzer elektrik sinyalleri aras Ilda ters genlik farkjdurumu) ile spektral daralmaya ugrayarak tayf bölgesinde orijinal haline dönüstürebilir. Optik darbe üretiminde bir nevi pasif açma ve kapama görevi üstlenen ve modülatörlere seri bagll dar bant geçiren spektral optik filtre (20), dar bant lazer lSln kaynagln n (10) ürettigi lsl 11 mm optik dalga boyu ile eslesen iletim dalga boylar na (yani lsllnlm 11 Optik frekansl lile eslesen optik frekans kiplerine) sahiptir. Böylece, tayf bölgesinde genisleyen ve sonra demodülasyonla daralan Em spektral optik filtrenin (20) iletim dalga boyundan (optik frekans kipinden) yüksek bir verimle (%99) geçebilir. Diger taraftan, iki defa spektral genislemeye ugrayan @m iletim dalga boyuna örtüsmedigi için spektral optik filtre (20) tarafIidan sönümlenir. Diger bir anlatEnla, lazer kaynagEidan (10) üretilen optik bandEt spektral genisleme ya da spektral daralma durumlarEia baglEolarak, spektral optik filtre (20) lazer süren elektrik sinyalleri (12) ile ikinci elektro-optik faz modülatörünü (ll) süren elektrik sinyalleri aras ndaki ters genlik durumu zamanda modüle edilerek bir optik darbe dizisi üretilmesi saglanlrt Optik darbe olusturmak ve/veya üretmek için Sekil 2A"da gösterilen çizgisel optik kurulum düzenlemesinde kullanflan dar bant lazer Fsil kaynag`| (10) bir yükseltilmis kendiliginden Süha kaynagEda olabilir. Alternatif olarak veya ek olarak, sürekli dalga ve genis optik bantlübir @Er kaynag Dda bir optik kiiîn âgaras :ile dar optik bant filtrelemesi yapIarak, bu düzenlemede lazer kaynagE olarak kullanIabilir. Burada esas olan lazer kaynagîlîl ürettigi optik bandEi (optik frekans Il) dar bant geçiren spektral optik filtrenin (20) iletim dalga boyuna (iletim optik frekans Iia) tam olarak esit olmasElE. Çünkü lazer SülünEiE geçir veya geçirme anahtarlamasîljspektral örtüsmeye baglEolarak dar bant geçiren optik filtre gerçeklestirir. Sekil 2B, optik darbe üretimi ve üretilen optik darbeleri olusturan fotonlartn, yani elektromanyetik radyasyonun/lslnlm ri dalga boyunu seçmeye imkân verecek sekilde yap land riabilen çizgisel optik kurulum düzenlemesinin örnek bir blok semaslnl Sunar. Örnek teskil eden düzenleme bir adet fîça tipi genis bant lazer Fsüi kaynagHUS), benzer teknik özelliklerde iki adet elektro-optik faz modülatörü (11), benzer teknik özelliklerde iki adet elektrik sinyal üreteci (12), bir adet faz ve/veya zaman gecikmesi saglayan optik öge (21) ve bir adet f mça tipi dar bantlar geçiren spektral optik filtre (20) içerir. Düzenlemenin çalßma prensibi su sekilde özetlenebilir: Fmça tipi genis bant lazer @i kaynag Ildan (15) saglanan tüm ayr [k/fîça tipi optik frekanslar (dalga boylar:) birinci elektro- optik faz modülatöründe (ll) uygulanan elektrik sinyaline baglj olarak ayn: anda modülasyona, yani spektral genislemeye ugrar. Iki modülatör aras Ela yerlestirilen bir kromatik saç [lhia (kromatik dag 1131) ögesi (21) dalga boyuna baglEfazda ve/veya zamanda gecikme saglayarak spektral genislemeye ugram s optik frekanslari l zaman uzaylnda birbirinden ayrlllr ve böylece, pesi 5 da dizilen optik frekanslar slriall lbir zaman düzeninde ikinci elektro-optik faz modülatörüne ulaslii. Optik darbe üretmek için Sekil 2A"da açlklandlgl gibi elektro-optik faz modülatörlerini sürmek için sinyal üreteçlerinin (l2) ürettigi elektrik sinyalleri aras Eda ters genlik durumunun zamanda modülasyonuna (degisinimine) ek olarak, iki modülatör arasma yerlestirilen optik öge (21) ile saglanan optik frekanslar arasüzaman farkümodülatörleri süren elektrik sinyalleri arasîia ardßfk olarak eklenir. Böylece, üretilen optik darbeleri olusturan fotonlarEl (elektromanyetik radyasyonun/ amman) dalga boyu bitisik dalga boylar:(optik frekanslar) aras Eidaki zaman farkEla baglîlolarak seçilir. Tayf bölgesinde genisleyen ve daralan seçilmis dalga boyundaki lazer Süîoptik filtrenin (20) iletim dalga boyundan, yani optik frekans kipinden, yüksek bir verimle (%99) geçer. Bu sekilde optik darbeler seçilen dalga boyu (optik frekans) için üretilmesi saglanlr. Mevcut bulusun baska bir örnek düzenlemesinde, aktif mod (aktif kip) kilitli bir lazer ç klSl l üretmek için lazer @Fri kaynag`lgeri beslemesi ile yüzük tipi lazer kovugu olusturulur. Örnegin, Sekil 3A`da gösterildigi gibi lazer boslugu, bir adet geri beslemeli dar bant optik (lazer Sil) yükseltici (30), iki adet benzer özelliklerde elektro-optik faz modülatörü (11), bir adet dar bant geçiren spektral optik filtre (20) ve bir optik baglastiigjßl) içerecek veya kapsayacak sekilde yap IandEIabilir ve/veya insa edilebilir. Lazerin çal Sma prensibini Sekil lBlde aç [klanan durum temelinde su sekilde aç klanabilir: Lazer kovugu içeresindeki birinci elektro-optik faz modülatörü (11) spektral genisleme olusturur ve ikinci elektro-optik faz modülatörü (11), elektrik sinyalleri aras îldaki ters genlige baglEolarak, spektral genisleme ve/veya spektral daralma olusturur. Bu açLIstlanan olgu ve kovuk içerisinde bir adet dar bant geçiren spektral optik filtre (20) birlikte kullanllarak, lazerin optik darbeler üretmesi saglanlr. Sekil 2A°dan farkli Iolarak, modülatörleri süren sinyaller arasindaki ters genlik iliskisinin zamanda modülasyonu lazer kovugu gidis-gelis süresi ve/Veya lazer kovugu gidis-gelis süresi harmonikleriyle eslestirilerek, aktif mod (aktif kip) kilitli bir lazer çkßüüretilir. Bir optik baglastEBIsllh) ile kovuk içerisinden lazer çüîßîsaglanî Alternatif olarak, Sekil 3B'de gösterildigi gibi lazer boslugu bir adet geri beslemeli genis bant lazer Em yükselticisi (32), iki adet benzer teknik özelliklerde elektro-optik faz modülatörü (11), benzer teknik özelliklerde iki adet elektrik sinyal üreteci (12), bir adet fEça tipi dar bantlar geçiren optik filtre (33), bir adet kromatik saç Jhia (kromatik dagüîri) ögesi (21) ve bir optik baglast EBE131) içerecek veya kapsayacak sekilde yap Iandîlhbilir ve/veya insa edilebilir. Lazerin çal Ema prensibi Sekil 2B7de aç [klanan durum temelinde su sekilde aç klanabilir: Lazer kovugu içeresinde salnlm yapan tüm dalga boylarlna (optik frekans kiplerine) birinci optik faz modülatörü (1 l) spektral genisleme olusturur. Optik frekans kipleri aras nda faz ve/veya zaman gecikmesi olusturan bir kromatik saçllma (kromatik daglllm) ögesi (21) ile tüm optik frekans kipleri yani lazer dalga boylarCl zaman uzayîida birbirinden ayrlli ve pesi sEa dizilen optik frekanslar smalübir zaman düzeninde ikinci optik faz inodülatörüne (11) farklüzamanlarda ulasî Sekil 2B°de açEklandEgügibi elektro-optik faz modülatörlerini sürmek için sinyal üreteçlerinin (12) ürettigi elektrik sinyalleri aras Elda ters genlik durumunun (ters genlik biçiminin) zamanda modülasyonuna (degisinimine) ek olarak iki modülatör arasma yerlestirilen optik öge (21) ile saglanan optik frekanslar arasüzaman farkümodülatörleri Süren elektrik sinyalleri araslîla ardßfk olarak eklenir. Böylece, optik darbeleri olusturan elektromanyetik radyasyonun/.sllrt m n dalga boyu, bitisik dalga boylari l aras ndaki zaman farklna ve ardlsllkt olarak arttrtlmasîna bagll lolarak seçilebilir ve/veya taranabilir. Tayf bölgesinde genisleyen ve daralan seçilmis dalga boyundaki optik lslk ve/Veya verimle (%99) geçer. Bu sekilde optik darbeler seçilen dalga boyu için üretilir. Bir optik baglastEBIsllh) ile kovuk içerisinden lazer çüîßîalmm. YukarEla açllanan genis optik bant durumlarîida, ayrEk (fîlça) tipi dalga boylarEia uygulanan faz ve/veya zaman gecikmesi kromatik saç[[ma (kromatik dagJIna) olgusu ile ilintilidir. Kromatik saÇJIna bir fiber optik kablo, bir kromatik saçEüna dengeleyici, bir prizma, bir CEIEBEE (chirped) fiber Bragg ggara, vb. optik bilesenlerin biri ya da bir kombinasyonu ile saglanabilir. Ek olarak, seçilebilen dalga boyu bant genisligi, elektro-optik faz modülatörlerin rastgele dalga biçiminde sinyaller ile sürülmesiyle genisletilebilir. Bulus, faz inodülasyonuna bagll spektral genisleme ile faz demodülasyonuna bagll spektral daralma olgusunu temel al m. Faz inodülasyonu ve faz demodülasyonu Sekil l"de aç [klandl'gFl gibi birbirinden bagînsg düsünülemez ve nisbî (görece) islemlerdir. Modülatörleri süren elektrik sinyallerinin birbirine göre ters genlik durumlar: ve bu durumun zamanda modülasyonu optik darbelerin üretimini, üretilen optik darbelerin çizgi genisligini ve tekrar hüiütanüilar. DahasÇ fEça tipi genis bant lazer kaynagjdüzenlemelerinde optik darbeleri olusturan lazer @mm dalga boyu seçimi (optik frekans seçimi) de elektrik sinyalleri aras Eida ayarlanan ve ardßü& olarak artan zaman farkjile belirlenir. Elektro-optik faz modülatörleri süren elektrik sinyallerinin bu dogrultuda üretilmesini saglayacak metotlarîi düzenlemeleri asag Ila aç Eland g Egibidir. Sekil 4A ve Sekil 4B, elektro-optik faz modülatörlerini sürecek sinyaller araslnda bir frekans farkl olusturarak optik darbe üretimi saglayan metodun örnek bir düzenlemesini ve üretilen sinyal örneklerini sunar. Sekil 4A9da gösterildigi gibi benzer teknik özelliklerdeki elektro-optik faz modülatörleri (11) iki adet yine benzer teknik özelliklere sahip elektrik sinyal üreteci (12) ile sürülür. Her iki elektrik sinyali üretecinin (12) aynüzaman uzaymda ve/veya aynEsaat sinyalinde çalßmaSJMO) için baglmî Bu baglanma faz kilidi, ortak 10 MHz saat sinyali, vb. yöntemlerinden herhangi biri veya bir kombinasyonu seklinde olabilir. Ayrßa, bu üreteçler örnegin RF sinyal üreteci olabilir. Metodun çalßma prensibi su sekilde açEklanE: Faz modülasyonu ugramß optik band& demodülasyonu ugramasEiçin birinci modülatöre uygulanan elektrik sinyalinin ters genlikli biçimi ikinci modülatöre uygulanlit Ters genlik temelde, özellikle sinüzoidal elektrik dalgalari için lSOD(radyan cinsinden r:) faz farkjile tanînlanî Sekil 4B'de gösterildigi gibi, iki üretecin farkljfrekanslarda çal @Elmas :ile üretilen sinüzoidal elektrik dalgalarEaras @da bir frekans farküla neden olur. Böylece, dalgalar arasidaki faz farkjûjve lSOJdegerlerinde zamanEi bir fonksiyonu olacak sekilde modüle edilir, yani degisinimi saglanE. Iki dalga aras îtdaki faz farkülSO Eye ulastEgüanda ters genlikli dalga elde edilmis ve demodülasyon saglanmß olur. Diger zamanlarda, ikinci faz modülasyonu uygulanm Spektral optik filtreden iletim oldukça düsük olabilir. Böylece, modülatörleri süren üretilen sinüzoidal elektrik dalgalarlarasmdaki faz farkßîl zamanda degisimi yani faz farkElîl modülasyonu saglani. Örnegin, sßasgtla spektral bölgede tayfi genislemeye ve spektral bölgede tayfi daralmaya ugrayan sürekli dalga @1313 bir dar bant geçiren optik filtreye iletilmesi ile zamanda nalanan bir optik darbe dizisi üretilmesi saglanmaktad Lt. Üretilen optik darbelerin tekrar htztkl Sekil 5, elektro-optik faz modülatörlerini sürecek sinyaller araslîlda bir faz kaymasîyani faz degisimi olusturarak optik darbe üretimi saglayan metodun Örnek bir düzenlemesini sunar. Sekil 5Alda gösterildigi gibi iki adet benzer teknik özelliklerde elektro-optik faz modülatörü (11) bir adet elektrik sinyal üreteci (12) ile sürülür. Bu üreteç (12), örnegin RF sinyal üreteci olabilir. Örnek düzenleme aynEzamanda bir kare dalga üreteci (51) ve bir analog veya sayßal faz degistiricisi (50) içerir. Kare dalga üreteci bir bit desen üreteci ve/veya bir fonksiyon üreteci olabilir. Sunulan metodun çal @ma prensibi su sekildedir: Örnek olarak, Sekil 5B"de gösterildigi gibi elektrik sinyal üreticisinden (12) saglanan sinüzoidal elektrik dalgalar iki kola ayrJJE. Bir analog veya sayßal faz degistiricinin (50) kontrol girisine bir kare dalga üreteci (51) ile anahtarlama yapilarak, iki kola ayrilan dalgalar araslnda faz farki Ol lve 180| degerlerinde zamanin bir fonksiyonu olacak sekilde yapllandlnllllr. 180| faz farkl,l birinci modülatöre görece (nisbî) demodülasyonu saglayacak ters genligi üretir. Birinci elektro-optik faz modülatörü (11) elektrik sinyal üreteci (12) ile dogrudan sürülür. Ikinci elektro-optik faz modülatörü (1 1) ise kare dalga üreticisi (51) taraf mdan anahtarlamalgnalog veya sayßal faz degistiricisi (50) ile dogrudan sinüzoidal elektrik dalgalarma göre zamanda faz farkü modülasyonuna (degisinimine) ugrayan dalgalarla sürülür. Böylece, elektro-optik faz modülatörlerini süren elektrik dalgalar] arasEidaki faz farkEiEi zamanda degisinimi (faz farkßîl zamanda modülasyonu) saglanarak zamanda bir optik darbe dizisi üretilir. Sekil 6, elektro-optik faz modülatörlerini sürecek sinyaller arasîida genlige bagljfaz degisimi ile optik darbe üretimini saglayan metodun örnek bir düzenlemesini sunar. Sekil 5A'da gösterildigi gibi iki adet benzer teknik özelliklerde elektro-optik faz modülatörü (11) bir adet elektrik sinyal üreteci (12) ile sürülür. Bu üreteç (12), örnegin RF sinyal üreteci olabilir. Örnek düzenleme ayrlöa bir RF frekans karlêtmlö `(60) ve bir kare dalga üreteci (51) içerir. Kare dalga üreteci bir bit desen üreteci veya bir fonksiyon üreteci olabilir. Sunulan metodun çalßma prensibi su sekildedir: Sekil 6B5de gösterildigi gibi bir elektrik sinyal üreticisinden ( 12) saglanan, örnegin RF sinüzoidal dalgalar iki kola ayrilm Bir koldan gelen RF sinyali, kare dalga üreticisinin (fonksiyon üreticisinin) (51) ürettigi ±1 Volt genlikli elektrik darbeleriyle (kare dalga) RF frekans kargtîßßmda (60) çarplîl. Elektrik darbe genliginin +1 Volt oldugu anda gelen RF sinyalleri, bir degisiklige ugramadan RF frekans kargtißßîldan efkar. Elektrik darbe genliginin -1 Volt oldugu anda gelen RF sinyalleri ise, lSOUfaz degisimine ugrayarak ters genlige sahip olur. Böylece, birinci modülatör ile ikinci modülatörü süren RF sinyalleri arasndaki faz fark Ol !ve 180| blacak sekilde ±1 Volt genlikli kare dalganln bir fonksiyonu olarak zamanda 11 zu lgeçisler saglan ri ve zamanda optik darbe dizisi üretilir. Sekil 7A, Sekil 7B ve Sekil 7C, elektro-optik faz modülatörlerini sürecek rastgele elektrik dalgalarjarasmda ters genlik ve zainan farkjmeydana getirerek optik darbe üretimini ve üretilen optik darbeleri olusturan fotonlari (elektromanyetik radyasyonun/ßmßnü) dalga boyunun seçilebilmesini saglayan metodun örnek düzenlemelerini sunar. Sekil 7A, benzer teknik özelliklerde iki adet rastgele elektrik dalga üreteci (70) ile elektro-optik faz modülatörlerinin (11) sürülmesi düzenlemesini gösterir. Rastgele elektrik dalga üreteçleri aynE zaman ve/veya faz uzayEida sinyal üretmeleri için birbirine faz kilidi (40) ile baglElE. Sekil 7C, aynjmetodun iki çEkSlEve programlanabilir bir bit desen jeneratörünü (71) içeren düzenlemenin bir örnegini sunar. Sadece önceden tan mlanan bir periyot da kendini tekrar eden rastgele elektrik dalgalar birbiri araslna kontrol edilebilir zaman gecikmeleri (zaman farklar )| yerlestirmeye imkân vermesi nedeniyle sunulan metot rastgele elektrik dalgas Fkullanünmrtemel al li Sekil 7Csde gösterildigi gibi metodun çal @ma prensibi su sekildedir: Birinci elektro-optik faz modülatörü (11) kendini tekrar eden bir rasgele elektrik dalgasü ile sürülür. Aynü rastgele elektrik dalgasElIi ters genlikli biçimi ile ikinci elektro-optik faz modülatörü (11) sürülür. Bu yolla faz modülasyonu ve faz demodülasyonu elde edilir. Sabit zaman adEnlarSIla zaman uzaymda ardgk dizilen optik frekanslarü(kromatik dag 1131 ögesi kullanIarak) içeren optik darbeler üretmek için ise, görece (nisbî) ters genlik biçiminde rastgele elektrik dalgasEzamanda geciktirilerek ikinci elektro-optik faz modülatörü sürülür. Bu gecikme ardlSlk iki optik frekans aras ndaki zaman farklnln (zaman adlmlnln) katlar lseklinde dogrusal arttlrlllr.. Böylece hem optik darbe üretimi hem de lazer su dalga boyu seçimi gerçeklestirilir. Modülatörleri süren rastgele elektrik dalgalar? aras mdaki zaman farkT sinyal üreteçlerinin programlanmasßila tanîhlanabilir ve sabit adEhlarda dogrusal arttßühbilir. DahasÇ aktif mod kilitli lazer yapßü için ters genlikli rastgele dalgalar arasIla zaman ekleinesi lazer kovuk periyodu (Tc) ve katlar Iida bir döngüde gerçeklestirilir. YakEi kül ötesi tayf bölgesinde çalßan iki adet elektro-optik faz modülatörü ve bir adet fiberle bütünlestirilmis Fabry-Perot etalon temelinde kurulan çizgisel optik kurulum ve lazer kovugu düzenlemeleri ile bulusun bir kßmßß basarglla gerçeklestirilebilecegini gösterir Örnek niteliginde deneysel düzenekler ve sonuçlar asag Ela aç [klan E. Mevcut bulusun optik darbe üretim uygulamasLiçin çizgisel optik kurulum deneysel düzeneginin örnek bir blok semas. lSekil 8A°da gösterilir. Bu örnek düzenek, Sekil 5A ve sekil 5B"de açlklanan elektrik sinyalleri üretim düzenlemesini içerir. Dahasl,l 1340 nm merkez dalga boyu ve 0.27 nm optik bant çizgi genisliginde yarFiletken lazer ISE] kaynag`(80), geri yaris Siran elektromanyetik radyasyonu (lazer EBE] engellemek ve/veya sogurmak için bir optik yalEkan (81), lazer @ama polarizasyon (kutuplasma) durumunu kontrol etmek için polarizasyon kontrol pedallarü(82), lazer ama& spektral genisligini daha da daraltmak için 600 grooves/mm optik kEEiEn Egara (83), 10 GHz frekans bant genisliginde seri baglEiki adet 10 GHz LiNb03 elektro-optik faz modülatörleri (1 1) ve serbest uzaysal çözünürlügü RF elektrik sinyal üreteci (86), 7 GHz tekrar hâßda sinüzoidal RG elektrik sinyalleri üretir. Iki kola ayr lan RF elektrik sinyalleri ilk kolda 30 dB kazançl lelektrik sinyal yükselticisi (87) ile yükseltilerek birinci elektro-optik faz modülatöre (ll) iletilir. Diger koldaki RF elektrik sinyalleri saylsal faz degistiricisinin (88) RF sinyal girisine baglanlr. Fonksiyon üreteci ile kontrol edilen saylsal faz degistiricisi (89), RF elektrik sinyallerinin 8 bit çözünürlükte 0° ile 360" aras mda faz degisimine imkân saglar. Sayßal faz degistiricisinin RF sinyal çtkßBO dB kazançlübir baska elektrik sinyal yükselticisi (87) ile eslestirilerek ikinci elektro-optik faz modülatörüne (11) baglan& Birinci faz modülatörü (1 1) ile ikinci faz tekrar hüßda ve ~500 ns darbe genisliginde anahtarlama gerçeklestirilebilir. Fonksiyon üreteci ile tetiklenen bu anahtarlama, Sekil 8B°de gösterildigi gibi ~10 kHz tekrar hz ve <500 ns çizgi genisliginde optik darbe dizisi üretimine olanak verir. Dogrudan karsllastlitma için üretilen optik darbelerden bir örnek ve saylstal faz degistiricinin (88) kontrol girisine iletilen kare dalga (fonksiyon üreteci (89) ile saglanan) ayni `zaman uzaylnda örtüstürülerek Sekil 8C,de sunulur. RF elektrik sinyal üreteci (86) 8 GHz7lik olabilir. Mevcut bulusun optik darbe üretim uygulamasEiçin aktif mod (kip) kilitli bir yüzük tipi lazer kovugu deneysel düzeneginin örnek bir blok semasESekil 9A7da gösterilir. Bu örnek lazer düzenegi, Sekil 4A°da açtklanan elektrik sinyalleri üretim düzenlemesini içerir. DahasE örnek düzenek, 1289 nm merkez dalga boyu ve 88 nm optik bant genisliginde bir yarDiletken optik yükseltici (90), lazer bant genisligini daha da daraltmak için 1200 grooves/mm optik karini Egaras D(91), 10 GHz frekans bant genisliginde seri baglEbenzer teknik özelliklerde iki adet 10 GHz LiNb03 elektro-optik faz modülatörü (11), serbest uzaysal çözünürlügü , lazer ç ks liçin 90:10 baglama oranlnda bir optik baglast nd. l(92) içerebilir. Ek olarak, kovuk içerisi tek yönlü dolaslml Saglamak için iki adet optik yalltkan (81) ve kovukta sallnlm yapan lazer suan polarizasyon (kutuplasma) durumunu kontrol etmek için polarizasyon kontrol pedallar:(82) içerir. Optik faz modülatörleri (l 1), 8 GHz tekrar hîßda sinüzoidal RF elektrik sinyalleri ile sürülür. Birbirine faz kilitli (40) RF elektrik sinyal üreteçlerinden (87) üretilen sinüzoidal elektrik sinyalleri 30 dB kazanca sahip elektrik sinyal yükselticilerle (87) yükselteçlerle birlestirilerek sinyal genlikleri yükseltilir. Her iki RF elektrik sinyali üreteçlerinin (86) aynEzaman uzayîida, yani aynüsaat sinyalinde, çalßmasüiçin ortak 10 MHz saat sinyali kullanilarak faz kilidi saglanm. Fiber optik baglastiöîtît (92) %10'luk çkgîldan lazer çEkEEsaglanm. Sekil 7B, 8-GHz frekans Eida sinüzoidal sinyal üreten iki sinyal üreteci aras Eldaki frekans farki |500 kHz olarak ayarlandlglnda, 500 kHz tekrarlama hlztlrlda, <400 ns genisliginde ve Üretilen optik sonuçlarn tüm ölçümleri 25 GHz bant genisliginde bir foto-sezici ile birlestirilmis 3.5 GHz bant genisligine ve 40 GS/s örnekleme hîha sahip bir osiloskop vas Fas Stla gerçeklestirilmistir. Mevcut bulus, telekomünikasyonda yani elektronik haberlesmede veri iletiminde ve/veya veri analizinde kullanIabilir. Ayrßa mevcut bulus, optik görüntüleme sistemlerinde, optik malzeme islemede, optik ölçüm uygulamalarßda, spektroskopide, tEBbi tanEuygulamalarEida ve tEbbi tedavi uygulamalarßda ihtiyaç duyulan lazer kaynaklarEida, daha özel olarak örnegin aktif mod (kip) kilitli lazer teknolojisinde kullan Iabilir. Yukarlda yer alan detayli laçlklamalardan yola ç karak, söz konusu olan bulus tekrar hlZl l ayarlanabilir optik darbe üretimini ve üretilen optik darbeleri olusturan (meydana getiren) fotonlar ri, elektromanyetik radyasyonun/lsmlmîn, dalga boyunun seçilebilmesini saglayan sistem olup özelligi; sürekli dalga elektromanyetik radyasyonu/ Tsüînî zamanda optik darbeler üretecek sekilde yap land nlan çizgisel optik kurulum ve lazer kovugu düzenlemelerinde optik darbe üretimi için, am kaynag Ildan üretilen sürekli dalga @Ellarm elektro optik faz modülatörüne (l 1) iletilmesi, kendini tekrar eden bir rastgele elektrik sinyal üreteci (12) ile saglanan yüksek genlikli, tek frekansljelektrik sinyallerinin aras Eldaki zaman farkj sinyal üreteçlerinin programlanmaslgtla zaman farkgrla gönderilerek birinci elektro-optik faz modülatörünün (11) sürülmesi, elektro-optik faz modülatörünün (11) sürülmesi ile iletilen lazer ama& faziîl degistirilmesi, optik faz modülasyonu uygulanmasl l ile spektral bölgede tüm optik frekanslarda esit oranda tayfi genisleme elde edilmesi, elektro-optik faz modülatörlerini süren elektrik sinyalleri araslndaki faz fark nin zamanda modülasyonu saglanarak elektrik sinyal üreteçlerinin (12) ürettigi rastgele elektrik sinyalinin ters genlikli biçimi ile ikinci elektro-optik faz modülatöiünün (ll) sürülmesi, ikinci elektro-optik faz modülatörünün (ll) sürülmesi saglanarak spektral bölgede tayfi daralmanEi elde edilmesi, tüm optik frekanslar optik faz demodülasyon ile orijinal spektral hallerine dönmesi veya ayn Elfrekans ya da yakß frekansta ki benzer elektrik sinyalle uygulanmasE ile spektral bölgede tayfi genislemenin elde edilmesi, sürekli dalga Siir& en az bir adet spektral optik filtreye iletilmesi ile zamanda slralanan bir optik darbe dizisinin üretilmesi. sürekli dalga elektromanyetik radyasyonu/ @Elini zamanda optik darbeler üretecek sekilde yap IandEIan çizgisel optik kurulum ve lazer kovugu düzenlemelerinde üretilen optik darbeleri olusturan fotonlarEi, elektromanyetik radyasyonun/Eßînü dalga boyunu degistirmesi ve/veya seçilmesi için, sut kaynag ndan üretilen sürekli dalga ismlarin elektro optik faz modülatörüne (l 1) iletilmesi, tüin dalga boylarlna (optik frekans kiplerine) birinci optik faz modülatörü (11) spektral genisleme olusturmasÇ optik frekans kipleri aras Eda faz ve/veya zaman gecikmesi olusturan en az bir adet kromatik saç Ell'na Ögesi (21) ile tüm optik frekans kipleri, lazer dalga boylar] zaman uzayîida birbirinden ayrEünasEve pesi sEa dizileri optik frekanslar sialübir zaman düzeninde ikinci optik faz modülatörüne (11) farklEzamanlarda ulasmasü elektro-optik faz modülatörlerini sürmek için sinyal üreteçlerinin (12) ürettigi elektrik sinyalleri aras Iida ters genlik durumunun zamanda modülasyonuna ek olarak, iki modülatör arasEla yerlestirilen optik öge (21) ile saglanan optik frekanslar arasDzaman farkümodülatörleri süren elektrik sinyalleri arasßa ardEIt olarak eklenmesi, optik darbeleri olusturan elektromanyetik radyasyonun/Emîni dalga boyunun, bitisik dalga boylarüaras Ildaki zaman farkna ve ardLSLIst olarak arttLrLlmasLna baglU olarak seçilmesi ve/Veya degistirilmesi, tayf bölgesinde genisleyen ve daralan seçilmis dalga boyundaki lazer islnl optik filtrenin (20) iletim dalga boyunda, optik frekans kipinden geçmesi, seçilen dalga boyuna göre optik darbeler üretilmesi islemlerini içermesidir. Referanslar: Paschotta R., "Field Guide to Laser Pulse Generation", SPIE Press, Washington USA, 2008. Siegman A.E., "Lasers", University Science Books, Palo Alto, California, Bölüm 27 - 28, 1986. Saleh B. E. A., Teich M. C., "Fundamentals of Photonics", John & Wiley Sons, 1991, Ryu H. Y., Moon. H. S., Suh H. S., "Optical frequency comb generator based on actively mode-locked fiber ring laser using an acousto-optic modulator with injection- Company V. T., Weiner A. M., "Optical frequency comb technology for ultra- Wey J. S., Golhar J., Rush D. W, Chbat M. W., Cater G. M., Burdge G. L., Veselka J. J., Korotky S, K., "Pulse generation for soliton systems using Lithuim Niobate modulators", IEEE J. of Selected Topcis in Quantum Elect., 2(2), 300 4 310, (1996). Tanaka H., Takagi S., Suzuki M., Matsushima Y., "Optical short pulse generating Otsuji T., Yaita M., Nagatsuma T., Sano Eiichi, "10-80-Gb/S highly extinctive electrooptic pulse pattern generator", IEEE J. of Selected Topics in Quantum Elect. Kobayashi T., Yao H., Amano K., Fukushima Y, Morimoto A., Sueta T., "Optical pulse compression using high-frequency electrooptic phase modulation", IEEE J. of Komukai T., Yamamoto T., Kawanishi S., "Optical pulse generator using phase modulator and Iinearly chirped fiber Bragg gratings", IEEE Photonics Tech. Lett., 17(8), 2005. Wan M., Li F., Feng X., Wang X, Cao Y., Guan B., Huang D., Yuan J., Wai P. K. A., Optios Express, 25(26), (2017). 13.Kraetschmer T., Dagel D., Sanders S. T., "Simple multiwavelength time-division multiplxed light source for sensing applications", Optics Letters, 33(7), 738-740, (2008). 14. Kolb J. P., Pfeiffer T., Eibl M., Hakert H., Huber R., "High-resolution retinal swept source Optical coherence tomography with an ultra-wideband FourIer-domain mode- . Agrawal G. P., [Applications Oi Nonlinear Fiber OptICS], Academic Press, San Diego 16. Hervas J., Barrera D., Madrigal J., Sales S., "Phase modulation to Intensity modulation conversion for sensitive FBG sensor interrogation", Proc. SPIE 10323, TR TR TR TR
Claims (5)
1. Tekrar hEDve darbe genisligi ayarlanabilir optik darbe üretimini ve üretilen optik darbeleri olusturan (meydana getiren) fotonlarEl, elektromanyetik radyasyonun/ Eiîhîi, dalga boyunun seçilebilmesini saglayan yöntem olup özelligi, Sürekli dalga elektromanyetik radyasyonu/snmLzamanda optik darbeler üretecek sekilde yapilandlnlllan çizgisel optik kurulum düzenlemesi ve lazer kovugu düzenlemelerinde optik darbe üretimi için; 0 lsii kaynagîidan üretilen sürekli dalga Fsiilarlîi elektro optik faz modülatörüne (1 l) iletilmesi, 0 Kendini tekrar eden bir elektrik sinyal üreteci (12) ile saglanan yüksek genlikli ve tek frekans veya rastgele frekans elektrik sinyalleri ile birinci elektro-optik faz modülatörünün (11) sürülmesi, 0 Elektro-optik faz modülatörünün (l 1) sürülmesi ile iletilen lazer BEIEIEI fazEiEi degistirilmesi ile elde edilen optik faz modülasyonu, 0 Optik faz modülasyonunun uygulanmasj ile spektral bölgede tüm optik frekanslarda esit oranda tayfi genisleme elde edilmesi, 0 Elektro-optik faz modülatörlerini (11) süren elektrik sinyalleri arasindaki faz farklnln zamanda modülasyonu saglanarak elektrik sinyal üreteçlerinin (12) ürettigi rastgele elektrik sinyalinin ters genlikli biçimi ile ikinci elektro-optik faz modülatörünün (1 1) sürülmesi, 0 Ikinci elektro-optik faz modülatörünün (11) sürülmesi saglanarak spektral bölgede tayfi daralma ile optik faz demodülasyonu ya da spektral bölgede tayfi genisleme ile optik faz modülasyonu elde edilmesi, 0 Tüm optik frekanslar optik faz demodülasyonu ile orijinal spektral hallerine dönmesi veya aynEfrekans ya da yakEl frekanstaki benzer elektrik sinyallerin uygulanmas Eile spektral bölgede ikinci tayfi genisleme elde edilmesi, 0 Sürekli dalga lslnlmln en az bir adet spektral optik filtreye iletilmesi ile zamanda slralanan bir optik darbe dizisinin üretilmesi, Sürekli dalga elektromanyetik radyasyonu/ls'lnlml lzamanda optik darbeler üretecek sekilde yapTandîlTan çizgisel optik kurulum ve lazer kovugu düzenlemelerinde; üretilen optik darbeleri olusturan fotonlarEi, elektromanyetik radyasyonun/SEiEnß dalga boyunu degistirmesi ve/veya seçilmesi için; Genis bant :sm kaynagEidan (15, 30) üretilen sürekli dalga @Idari elektro optik faz modülatörüne (11) iletilmesi, Tüm optik frekans kiplerinde birinci optik faz modülatörü (11) ile spektral genisleme elde edilmesi, Optik frekans kipleri aras Lnda faz ve/Veya zaman gecikmesi olusturan en az bir adet kromatik saçllma ögesi (21) ile tüm optik frekans kiplerinin, lazer dalga boylarlnln, zaman uzaylnda birbirinden ayrllmasl lve pesi sira dizilen optik frekanslar& sTalTbir zaman düzeninde ikinci optik faz modülatörüne (ll) ulasmasÇ Elektro-optik faz modülatörlerini sürmek için sinyal üreteçlerinin (12) ürettigi elektrik sinyalleri aras Eda ters genlik durumunun zamanda modülasyonuna ek olarak, iki modülatör aras îla yerlestirilen optik öge (21) ile saglanan optik frekanslar arasjzaman farkümodülatörleri süren elektrik sinyalleri arasIia ardßtk olarak eklenmesi, Optik darbeleri olusturan elektromanyetik radyasyonun/Sßünßi dalga boyunun, bitisik dalga boylarü arasEidaki zaman farkIla ve ardßü& olarak arttlrllmaslna bagll olarak seçilmesi ve/Veya degistirilmesi, Tayf bölgesinde genisleyen ve daralan seçilmis dalga boyundaki lazer snl optik filtrenin (20) iletim dalga boyunda, optik frekans kipinden geçmesi, Seçilen dalga boyuna göre optik darbeler üretilmesi islemlerini içermesidir.
2. Istem l'e göre yöntemde bahsi geçen optik faz modülasyonun çal Sma yöntemi olup özelligi, Dar bant lazer sm kaynagEidan (10) üretilen sürekli dalga (100) ve dar bant (110) lazer @mim elektro-optik faz modülatörüne ( 1 l) iletilmesi, Sinyal üreteci (12) ile saglanan yüksek genlik, tek frekans veya rastgele frekans elektrik sinyallerinin sürdügü modülatör, iletilen lazer lslnlnln fazlnl degistirmesi, Böylece, merkezi optik frekans etrafinda elektrik sinyal frekans n n katlarlnda yan optik bantlarEi (120) olusturulmas l: Faz modülasyonu uygulanan dar bir optik bandîi (110) tayf bölgesinde genislemeye, yani spektral genislemeye (120) ugramasü Faz modülasyonu kaynalel spektral genislemenin, Bessel fonksiyonlar? ile hesaplanan yan bant say sd modülasyon endeksi ve elektrik sinyallerinin frekansl I ile belirlenmesi islem ad Enlarülüçermesidir.
3. Istem l°e göre yöntemde bahsi geçen optik faz demodülasyonunun çalsma yöntemi olup özelligi, Dar bant lazer @El kaynagmdan (10) üretilen dar bant (110) lazer @Eiîim elektro- optik faz modülatörüne (l 1) iletilmesi, Sinyal üreteci (12) ile saglanan yüksek genlik, tek frekans veya rastgele frekans elektrik sinyallerinin sürdügü modülatör, iletilen lazer lslnlnln fazlnl degistirmesi, Merkezi optik frekans etrafinda elektrik sinyal frekanslnln katlarlrida yan optik bantlar (120) olusturulmasÇ Ikinci bir faz modülasyonu uygulanmasü Spektral genislemenin arttEEImasÇ Birinci modülasyona oranla iki kat lspektral genislemeye sahip lazer sn l(l30) elde edilmesi, Ikinci elektro-optik faz modülatörü (12)a ilk modülasyonu uygulayan elektrik sinyaline göre ters genlige sahip, aynjfrekansta veya yakEl frekansta elektrik sinyalli ile sürülerek birinci faz modülasyonu tersine çevrilmesi, Spektral daralman m saglanmas E( 140) islem adinlarßüçermesidir.
4. Istem 1”e göre yöntem olup özelligi, bahsi geçen optik faz modülasyonu ve optik faz demodülasyonunun fiça tipi genis bant optik frekanslara uygulanmas Diçin; en az iki adet elektro-optik faz modülatörü (11) ve modülatörleri Süren en az bir adet sinyal üreteçleri (12), en az bir adet flrça tipi genis bant lazer lsllri kaynagl (15) içermesidir.
5. Istem 4,e göre yöntemde bahsi geçen optik faz modülasyonu ve optik faz demodülasyonunun çal slma yöntemi olup özelligi, - Dar çizgi genisliginde optik frekanslara sahip lazer Islln Il 11 (150) birinci elektro-optik faz modülatörüne (1 1) iletilmesi, oBirinci faz modülatörünün (11) tüm optik frekanslarda esit oranda spektral genislemeye (160) neden olmas 1 i!Modülatörleri süren elektrik sinyallerine baglTolarak tüin optik frekanslar& ikinci modülasyon ile tekrar spektral genisleme ugramasl (170) ya da ters genlige bagll | olarak tüm optik frekanslarm demodülasyon ile orijinal spektral hallerine (180) dönmesi . Istem 1”e göre yöntem olup özelligi, bahsi geçen çizgisel optik kurulumun 1› En az bir adet dar bant lazer EE kaynag:(10), o Birbirine seri bagll len az iki adet elektro-optik faz modülatörü (11) ve ardlndan en az bir adet dar bant geçiren optik filtre (20), 0 En az iki adet elektrik sinyal üreteci (12) içermesidir. . Istem 6”ya göre yöntemde bahsi geçen çizgisel optik kurulumunun çalgma yöntemi olup özelligi, - Dar bant lazer Sii kaynag Eidan (10) üretilen sürekli dalga ve tek optik frekanleSEiEi faz modülasyonu elde etmek için birinci elektro-optik faz modülatörüne (11) iletilmesi ve uygulanan faz modülasyonu ile tayf bölgesinde spektral genislemeye ugrathnas 3 0 Ikinci elektro-optik faz modülatörü (11) elektrik sinyallerine bagljolarak, spektral genislemeye ugramß optik bandi ikinci kez spektral genislemeye ugratüînasüveya spektral genislemeye ugramß optik bandEi demodülasyon ile spektral daralmaya ugrayarak tayf bölgesinde orijinal haline dönüstürülmesi . Istem lle göre yöntem olup özelligi, optik darbe üretimi ve üretilen optik darbeleri olusturan fotonlarln, elektromanyetik radyasyonun/lstlnlmn dalga boyunun seçilmesi için yap land n lan çizgisel optik kurulum düzenlemesinin, 0 En az bir adet fmça tipi genis bant lazer LsLn kaynagL(15), benzer teknik özelliklerde en az iki adet elektro-optik faz modülatörü (l l), 0 En az iki adet elektrik sinyal üreteci (12), 0 En az bir adet faz ve/veya zaman gecikmesi saglayan optik öge (21) ve en az bir adet fiça tipi dar bantlar geçiren spektral optik filtre (20) içermesidir. Istem 8°e göre yöntemde bahsi geçen optik darbe üretimi ve üretilen optik darbeleri olusturan fotonlarm, elektromanyetik radyasyonun/@Eiînîi dalga boyunun seçilmesi için yap JandEJhn çizgisel optik kurulum düzenlemesinin çal @ma yöntemi olup özelligi, frekanslar& birinci elektro-optik faz modülatöründe (11) uygulanan elektrik sinyaline bagl Eblarak ayn Elanda modülasyona, yani spektral genislemeye ugramas ü tlki inodülatör arasma yerlestirilen bir kromatik saçlna ögesinin (21) dalga boyuna baglüfazda ve/Veya zamanda gecikme saglayarak spektral genislemeye ugramß optik frekanslarüzaman uzay Iida birbirinden ay Emas 3 o Pesi slra dizilen optik frekanslarln Slrall bir zaman düzeninde ikinci elektro-optik faz modülatörüne ulasmas J 0 Optik darbe üretmek için elektro-optik faz modülatörlerini sürmek için sinyal üreteçlerinin (12) ürettigi elektrik sinyalleri araslnda ters genlik durumunun zamanda modülasyonuna ek olarak, iki modülatör aras na yerlestirilen optik öge (21) ile saglanan optik frekanslar arasl lzaman fark lmodülatörlerini süren elektrik sinyalleri aras Ela ard @Ji olarak eklenmesi, .Üretilen optik darbeleri olusturan fotonlarln dalga boyunun ard slk optik frekanslar araslndaki zaman fark na bagll blarak seçilmesi, .Tayf bölgesinde genisleyen ve daralan seçilmis dalga boyundaki lazer ßßEoptik filtrenin (20) iletim dalga boyundan, yani iletim optik frekans kipinden verimle geçmesi, 0 Optik darbelerin seçilen dalga boyu için üretilmesi islem ad îhlarElElçermesidir. Istem 1”e göre yöntem ile çalßan cihaz olup özelligi, aktif mod (aktif kip) kilitli bir lazer çLkLslUüretmek için lazer am kaynagUgeri beslemesi ile yüzük tipi lazer kovugu düzenlemelerinde lazer boslugunun en az bir adet geri beslemeli dar bant lazer lsln yükseltici (30), en az iki adet elektro-optik faz modülatörü (1 1), en az bir adet dar bant geçiren spektral optik filtre (20) ve en az bir optik baglastmlö F(3 l) içermesidir. Istem 10”a göre cihazi çal Ema yöntemi olup özelligi, o Lazer kovugu içeresindeki birinci elektro-optik faz modülatörünün (ll) spektral genisleme olusturmas ,l .Ikinci elektro-optik faz modülatörü (11), elektrik sinyalleri arasîldaki ters genlige baglü olarak, spektral genisleme ve/veya spektral daralma olusturmasE ve kovuk içerisinde bir adet dar bant geçiren spektral optik filtre (20) birlikte kullanilarak lazerin optik darbeler üretmesinin saglanmasj o Elektro-optik faz modülatörleri süren sinyaller aras idaki ters genlik iliskisinin zamanda modülasyonu lazer kovugu gidis-gelis süresi ve/veya lazer kovugu gidis- gelis süresi harmonikleriyle eslestirilerek, aktif mod kilitli bir lazer çJIEEüretilmesi, 0 Bir optik baglastüösTB› 1) ile kovuk içerisinden lazer çikFsEim saglanmasF islem admlar n içermesidir. istem lie göre yöntem ile çal san Cihaz olup özelligi, üretilen optik darbeleri olusturan fotonlari, elektromanyetik radyasyonun/@Ilînin dalga boyunun seçilebilmesini gerçeklestiren yüzük tipi lazer kovuk düzenlemesinde lazer boslugunun en az bir adet geri beslemeli genis bant lazer EE yükselticisi (32), en az iki adet benzer teknik özelliklerde elektro-optik faz modülatörü ( l 1), en az iki adet elektrik sinyal üreteci (12), en az bir adet fEça tipi dar bantlar geçiren optik filtre (33), en az bir adet kromatik saç Jîna ögesi (21) ve en az bir optik baglastîBIß 1) unsurlarEiEiçennesidir. Istem 127ye göre Cihaz n çal Sma yöntemi olup Özelligi ayr da, o Lazer kovugu içeresinde salElEn yapan tüm optik frekans kiplerine birinci optik faz modülatörünün (1 1) spektral genisleme olusturmas] .Optik frekans kipleri aras Eda faz ve/veya zaman gecikmesi olusturan bir kromatik saç [lhia ögesi (21) ile tüm optik frekans kiplerinin, yani lazer dalga boylarim, zaman uzay Eida birbirinden ayr Jînas 1 o Pesi sEa dizilen optik frekanslar& sEalE bir zaman düzeninde ikinci optik faz modülatörüne (l 1) farklüzamanlarda ulasmas 3 1› Elektro optik faz modülatörlerini sürmek için sinyal üreteçlerinin (12) ürettigi elektrik sinyalleri araslnda ters genlik durumunun zamanda modülasyonuna ek olarak, iki elektro optik faz modülatör arasîia yerlestirilen optik öge (21) ile saglanan optik frekanslar arasüzaman farkümodülatörleri süren elektrik sinyalleri arasßa ardßüî olarak eklenmesi, 0 Optik darbeleri olusturan elektromanyetik radyasyonun/:sllîiîrhîi dalga boyunun, bitisik dalga boylarüarasßdaki zaman farkma ve ardßfk olarak arttmülnasîia baglü olarak seçilmesi ve/veya taranmasî .Tayf bölgesinde genisleyen ve daralan seçilmis dalga boyundaki optik lsllt ve/Veya ism optik filtrenin (33) iletim dalga boylarlndan, yani optik frekans kiplerinden verimle geçmesi, 0 Optik darbelerin seçilen dalga boyu için üretilmesi, 0 Bir optik baglast &B 51 :(31) ile kovuk içerisinden lazer ç [R S &al &mas E Istem 1”e göre yöntem olup özelligi; elektro-optik faz modülatörlerini süren sinyaller aras nda bir frekans farki blusturarak optik darbe üretimi için 0 Faz modülasyonu ugramß optik band& demodülasyona ugramas& için birinci modülatöre uygulanan elektrik sinyalinin ters genlikli biçiminin ikinci modülatöre uygulanmas ` ,l 0 Ters genlik temelde, özellikle sinüzoidal elektrik dalgalarjçin 180 &(radyan cinsinden n) faz fark &le tan Bilanmasg .Iki üretecin farklEfrekanslarda çal ßt&&nas&ile üretilen sinüzoidal elektrik dalgalar& aras &da bir frekans farkîlîi olmas 3 o Dalgalar aras &daki faz farkJOJve 180 °erlerinde zaman& bir fonksiyonu olacak sekilde modüle edilmesi, degisiniminin saglanmasj 0 Iki dalga araslndaki faz farki 180 ,lye ulast gl anda ters genlikli dalga elde edilmis ve 0 Diger zamanlarda ikinci faz modülasyonu uygulanmas& o Modülatörleri süren üretilen sinüzoidal elektrik dalgalarE aras &daki faz fark&i zamanda degisimi, faz farki& modülasyonu saglanmas 1 o S&as @la spektral bölgede tayfi genislemeye ve spektral bölgede tayfi daralinaya ugrayan sürekli dalga Eiîn& bir dar bant geçiren optik filtreye iletilmesi ile zainanda s&alanan bir optik darbe dizisi üretilmesi Istem 1”e göre yöntem olup özelligi, elektro-optik faz modülatörlerini süren sinyaller aras &da bir faz kaymasÇ faz degisimi olusturarak optik darbe üretimi için, ayrühias] 0 Bir analog veya sayßal faz degistiricinin (50) kontrol girisine bir kare dalga üreteci (51) ile anahtarlama yap flarak, iki kola ayrlllan dalgalar aras &da faz farkFOTve 180|_| degerlerinde zaman& bir fonksiyonu olacak sekilde yap Iandîmnas J 0180| lfaz farkl,l birinci modülatöre görece demodülasyonu saglayacak ters genligi üretmesi, .Birinci elektro-optik faz modülatörü (ll) elektrik sinyal üreteci (12) ile dogrudan sürülmesi, .Ikinci elektro-optik faz modülatörü (11) ise, kare dalga üreticisi (51) taraflndan anahtarlamalüanalog veya say @al faz degistiricisi (50) ile dogrudan sinüzoidal elektrik dalgalarlna göre zamanda faz farki modülasyonuna ugrayan dalgalarla sürülmesi, zamanda degisimi saglanarak zamanda bir optik darbe dizisi üretilmesi islem ad mlar n içermesidir. Istem 1,e göre yöntem olup Özelligi, elektro-optik faz modülatörlerini süren sinyaller aras nda genlige bagll lfaz degisimi ile optik darbe üretimi için Bir elektrik sinyal üreticisinden (12) saglanan, RF sinüzoidal dalgalar& iki kola ayrJInasÇ 0 Bir koldan gelen RF sinyalinin, kare dalga üreticisinin (51) ürettigi ±l Volt genlikli elektrik darbeleriyle (kare dalga) RF frekans kar sltn manda (60) çarpllmasl, - Elektrik darbe genliginin +1 Volt oldugu anda gelen RF sinyallerinin bir degisiklige ugramadan RF frekans kar Etîßsidan çkmas 1 .Elektrik darbe genliginin -1 Volt oldugu anda gelen RF sinyallerinin ise lSODfaz degisimine ugrayarak ters genlige sahip olmas] 0 Birinci modülatör ile ikinci modülatörü süren RF sinyalleri arasiidaki faz farkiü 0|_| ve 180 Jolacak sekilde ±l Volt genlikli kare dalganEl bir fonksiyonu olarak zamanda hElEgeçisler saglanmas Eve zamanda optik darbe dizisi üretilmesi islem ad Bilarîi jçermesidir. Istem l°e göre yöntem olup özelligi, elektro-optik faz modülatörlerini süren rastgele elektrik dalgalarüaras îlda ters genlik ve zaman farkjmeydana getirerek optik darbe üretimini ve üretilen optik darbeleri olusturan fotonlarEl dalga boyunun seçilmesini saglayan düzenlemenin iki çüiLsl'lLlve programlanabilir bir bit desen jeneratörünü (71) içermesidir. Istem 1 veya istem l7°ye göre yöntem olup özelligi, elektro-optik faz modülatörlerini süren rastgele elektrik dalgalarTaraslîida ters genlik ve zaman farkFmeydana getirerek optik darbe üretimini ve üretilen optik darbeleri olusturan fotonlarEi (elektromanyetik radyasyonun/_slîiînlîû dalga boyunun seçilmesi için,Birinci elektro-optik faz modülatörünün (l 1) kendini tekrar eden bir rasgele elektrik dalgas Eile sürülmesi, - Ayn`|rastgele elektrik dalgasmm ters genlikli biçimi ile ikinci elektro-optik faz 0 Faz modülasyonu ve faz demodülasyonu elde edilmesi, 0 Sabit zaman adEnlargila zaman uzayida ardßüg dizilen optik frekanslarE(kromatik dag [IE] ögesi kullanügarak) içeren optik darbeler üretmek için ise, görece ters genlik biçiminde rastgele elektrik dalgasüzamanda geciktirilerek ikinci elektro-optik faz modülatörünün sürülmesi, dogrusal arttîlllhias 1 0 Hem optik darbe üretimi hem de lazer Eßüialga boyu secimi gerçeklestirilmesi, o Modülatörleri süren rastgele elektrik dalgalarl arasindaki zaman farkl sinyal üreteçlerinin programlanmas yla tanimlanmas Ve sabit ad mlarda dogrusal artt 11 lmas|,| - Aktif mod kilitli lazer yaptsliiçin ters genlikli rastgele dalgalar arasna zaman farki_ eklemesi ve bunun, lazer kovuk periyotu (TC) ve katlarîlda bir döngüde gerçeklestirilmesi islem ad mlarlnl içermesidir. Istem l°e göre yöntem ile çal San cihaz olup özelligi, optik darbe üretim Önerisi için çizgisel optik kurulum düzeneginin 1340 nm merkez dalga boyu ve 0.27 nm optik bant çizgi genisliginde yarEiletken lazer @m kaynagE(80), geri yansgran elektromanyetik radyasyonu (lazer GEEK) engellemek ve/veya sogurmak için bir optik yalEkan (81), lazer @Elim polarizasyon durumunu kontrol etmek için polarizasyon kontrol pedallarE (82), lazer Sii& spektral genisligini daha da daraltmak için en az 600 grooves/mm optik kßßîh Ergara (83), 10 GHz frekans bant genisliginde seri baglEiki adet 10 GHz LiNb03 elektro-optik faz modülatörleri (11) ve serbest uzaysal çözünürlügü 200 GHz ve inceligi 500 olan fiberle birlestirilmis bir Fabry-Perot spektral optik Iiltre (85), RF elektrik sinyal üreteci (86), en az 30 dB kazanç] Wkselteç (87), saylsal faz degistirici (88) ve fonksiyon üreteci ile kontrol edilen say slal faz degistirici (89) içermesidir. Istem 19°a göre cihazîi çal Elma yöntemi olup özelligi ayrîja, .RF elektrik sinyal üretecinin (86), >7 GHz tekrar hlztlrida sinüzoidal RF elektrik sinyalleri üretmesi, 0 Iki kola ayrEIan RF elektrik sinyallerinin ilk kolda >30 dB kazançljyükselteç (87) ile yükseltilerek birinci elektro-optik faz modülatöre (l 1) iletilmesi, 0 Diger koldaki RF elektrik sinyallerinin sayFsal faz degistiricisinin (88) RF sinyal girisine baglanmas ,l i Fonksiyon üreteci ile kontrol edilen saylsal faz degistiricisinin (89) RF elektrik sinyallerinin faz degisimini 8 bit çözünürlükte ve 00 ile 360” aras Eda saglamasü 0 Say @al faz degistiricisinin RF sinyal çJîSZBO dB kazançlEbir baska yükselteç (87) ile eslestirilerek ikinci elektro-optik faz modülatörüne (11) baglanmasj 0 Birinci faz modülatörü (11) ile ikinci faz modülatörünü (l 1) süren RF elektrik sinyalleri aras &da 00 ve 1800 faz degisimi için en az 10 kHz tekrar hîîida ve en fazla ~500 ns darbe genisliginde anahtarlama gerçeklestirilmesi, o Fonksiyon üreteci ile tetiklenen bu anahtarlamanß, en az ~10 kHz tekrar 11] ve en fazla 500 ns çizgi genisliginde optik darbe dizisi üretilmesi islem ad Bilarîl jçermesidir. Istem 1”e göre yöntem ile çal Islan cihaz olup özelligi, optik darbe üretimi için aktif mod (kip) kilitli bir yüzük tipi lazer kovugu düzeneginin bir yarületken optik yükseltici (90), lazer bant genisligini daha da daraltmak için optik kmmmi &garasE(9l), seri baglEiki adet LiNbO3 elektro-optik faz modülatörü (1 1), Optik filtre (85), bir optik baglastEEE (92), kovuk içerisi tek yönlü dolasLizhL saglamak için iki adet optik yalLtkan (81), kovukta sallnlm yapan lazer s n n n polarizasyon durumunu kontrol etmek için polarizasyon kontrol pedallar (82) ve faz kilitli (40) RF elektrik sinyal üreteçleri (86) içermesidir. Istem 21°e göre cihaz olup özelligi, optik darbe üretimi için aktif mod (kip) kilitli bir yüzük tipi lazer kovugu düzeneginde bahsi geçen bir yarEiletken optik yükselticinin (90) 1289 nm merkez dalga boyu ve 88 nm optik bant genisligine sahip olmasElE. Istem 21 ”e göre cihaz olup özelligi, 10 GHz frekans bant genisliginde seri baglElki adet LiNb03 elektro-optik faz modülatörüne (1 l) sahip olmasEli. Istem 2l°e göre cihaz olup özelligi, serbest uzaysal çözünürlügü 200 GHz ve inceligi 500 olan fiberle birlestirilmis bir Fabry-Perot optik filtre (85) sahip olmasLst. Istem 21`e göre cihaz olup özelligi, optik darbe üretimi için aktif mod kilitli bir yüzük tipi lazer kovugu düzeneginde lazer ç l baglastüöýa (92) sahip olmaslîlî. Istem 21”e göre cihaz olup özelligi, bahsi geçen optik kmman Egarasj(91) 1200 grooves/mm olmas El 1. Istem 2l°e göre cihazda bahsi geçen optik darbe üretimi için aktif mod (kip) kilitli bir yüzük tipi lazer kovugu düzeneginin çal Sma yöntemi olup özelligi, 0 Optik faz modülatörlerinin (11), 8-GHz tekrar hßmda sinüzoidal RF elektrik sinyalleri ile sürülmesi, eBirbirine faz kilitli (40) RF elektrik sinyal üreteç-lerinden (87) üretilen sinüzoidal elektrik sinyalleri 30 dB kazanca sahip (87) yükselteçlerle birlestirilerek sinyal genliklerinin yükseltilmesi, -Her iki RF elektrik sinyali üreteçlerinin (86) ayni zaman uzay nda, yani aynl lsaat sinyalinde, çallSmasl için ortak 10 MHz saat sinyali kullanllarak faz kilidi saglanmas ,l 0 Fiber optik baglastEElElEl (92) %10”luk ç [Eglîldan lazer çüîgßaglanmas] islem ad Inlarîi jçermesidir. Istem l“e göre yöntem olup özelligi, bahsi geçen elektro-optik faz modülatörünün, Pockels hücre tipi optik faz modülatörü, titanyum ile indüklenen dalga klavuzu teknolojisi tipi optik faz modülatörü veya Lityum Niobat (LiNbO3) tabanli optik faz modülatörü olmasld ri. Istem l”e göre yöntem olup özelligi, bahsi geçen optik filtrenin, dar bant geçiren optik filtre, çok katmanlEdielektrik yEgElar tabanljdar bant spektral filtre, girisim tabanlü spektral filtre, fiberle bütünlestirilmis Fabry-Perot etalon veya bos alan Fabry-Perot etalon olmasin Istem 1”e göre yöntem olup özelligi, bahsi geçen spektral optik filtrenin (20), fiberle bütünlestirilmis F abry-Perot etalon ya da bos alan Fabry-Perot etalon olmasElE. Istem 1”e göre yöntem olup özelligi, bahsi geçen kromatik saç Jina ögesinin (21) fiber optik kablo, kromatik saçllma veya kromatik dag lma dengeleyici, prizma veya CiViltili fiber Bragg Zgara veya bu optik bilesenlerin bir kombinasyonu olmasldlr. Istein l°e göre yöntem olup özelligi, bahsi geçen elektrik sinyallerinin RF sinyal üreteci, fonksiyon üreteci, rastgele bit üreteci veya bit desen Olusturucu tarafEidan üretilen elektrik sinyalleri olmasßm. Istem l°e göre yöntem olup Özelligi, bahsi geçen modülatörlerin sürülmesini saglayan elektrik sinyaller aras mdaki zaman farkü sinyal üreteçlerinin programlanmas @la tan îhlanmas Il Il. Istem l”e göre yöntem olup özelligi, elektro-optik faz modülatörlerini süren rastgele elektrik dalgalarüaras îlda ters genlik ve zaman farkjmeydana getirerek optik darbe üretimini ve üretilen optik darbeleri olusturan fotonlarm dalga boyunun seçilebilmesinin saglanmas îtda 8 GHz frekans @da sinüzoidal sinyal üreten iki sinyal üreteci aras Eidaki frekans farkE500 kHz olarak ayarlandîgîida, 500 kHz tekrarlama hüEida, <400 ns genisliginde ve %50 görev döngüsünde elde edilen optik darbe serisi üretilmesi için 8- GHz frekans Ilda sinüzoidal sinyal üreten aras &daki frekans farkîlîl 500 kHz olan iki sinyal üretecine sahip olmasLst. Istem l9”a göre cihaz olup özelligi, optik darbe üretimi için çizgisel optik kurulum düzeneginin 1340 nm merkez dalga boyu ve 0.27 nm optik bant çizgi genisliginde yarl | iletken lazer _slîl kaynag _da (80) sahip olmaslîllîl. Istem 19,a göre Cihaz olup özelligi, optik darbe üretimi için çizgisel optik kurulum düzeneginin lazer Sßßß spektral genisligini daha da daraltmak için 600 grooves/mm optik kîliii &garaya (83) sahip olmasEIE. Istem l9”a göre cihaz olup özelligi, optik darbe üretimi için çizgisel optik kurulum düzeneginin 10 GHz frekans bant genisliginde seri baglEiki adet 10 GHz LiNbO3 elektro-optik faz modülatörlerine (11) sahip olmasElE. Istem 19”a göre cihaz olup özelligi, optik darbe üretimi için çizgisel optik kurulum düzeneginin serbest uzaysal çözünürlügü 200 GHz ve ineeligi 500 olan fiberle birlestirilmis bir Fabry-Perot spektral optik filtreye (85) sahip olmasldln. Istem l9”a göre sistem olup özelligi, optik darbe üretimi için çizgisel optik kurulum düzeneginin 30 dB kazanç] bir yükseltece (87) sahip olmasldlrt Cihaz olup özelligi, istem Ve göre olan yöntem ile çal TslmaSTdî. Istem l°e göre yöntein olup özelligi, elektrik sinyal üreteçleri aras Eda bir frekans farkü olusturularak veya elektrik sinyal üreteçlerinden birinin @ama yerlestirilen bir faz degistirici ile sinyaller aras Eda faz degisimi (faz kaymasEj olusturularak veya elektrik sinyal üreteçlerinden birinin çEIîEEia yerlestirilen bir frekans karßtißjile sinyaller aras îlda genlige baglîfaz degisimi olusturulan elektrik sinyallerine sahip olmasßî
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/TR2021/050083 WO2021158195A1 (en) | 2020-02-03 | 2021-01-28 | Method and system using optical phase modulation and optical phase demodulation and spectral filtering to generate an optical pulse train |
| US17/793,505 US20230075147A1 (en) | 2020-02-03 | 2021-01-28 | Method and system using optical phase modulation and optical phase demodulation and spectral filtering to generate an optical pulse train |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TR202001594 | 2020-02-03 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TR202013928A2 true TR202013928A2 (tr) | 2021-08-23 |
Family
ID=83743828
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TR2020/13928A TR202013928A2 (tr) | 2020-02-03 | 2020-09-02 | Optik darbe üretmek için optik faz modülasyonu, optik faz geri-modülasyonu ve spektral optik filtreleme kullanan yöntem ve cihaz |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| TR (1) | TR202013928A2 (tr) |
-
2020
- 2020-09-02 TR TR2020/13928A patent/TR202013928A2/tr unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Colombano et al. | Synchronization of optomechanical nanobeams by mechanical interaction | |
| Yao et al. | Photonic generation of ultrawideband signals | |
| Li et al. | Generation of linearly chirped microwave waveform with an increased time-bandwidth product based on a tunable optoelectronic oscillator and a recirculating phase modulation loop | |
| US8446580B2 (en) | System for generating Raman vibrational analysis signals | |
| CN100483871C (zh) | 具有稳定频率的辐射的生成 | |
| CN103080709B (zh) | 光脉冲生成装置、太赫兹光谱装置及断层摄影装置 | |
| CN103337774B (zh) | 一种基于光纤光栅和石墨烯的可调谐锁模光纤激光器 | |
| US20230075147A1 (en) | Method and system using optical phase modulation and optical phase demodulation and spectral filtering to generate an optical pulse train | |
| CN103078241B (zh) | 全光纤激光噪声过滤装置 | |
| Kuo et al. | Simultaneous wavelength-swept generation in NIR and SWIR bands over combined 329-nm band using swept-pump fiber optical parametric oscillator | |
| CN112019276B (zh) | 一种分组跳模时域调制方法 | |
| JP4070914B2 (ja) | 超広帯域光パルス発生方法 | |
| Bui | A review of photonic generation of arbitrary microwave waveforms | |
| Joshi et al. | Hong-Ou-Mandel interference in the frequency domain | |
| TR202013928A2 (tr) | Optik darbe üretmek için optik faz modülasyonu, optik faz geri-modülasyonu ve spektral optik filtreleme kullanan yöntem ve cihaz | |
| JP3404528B2 (ja) | 逓倍変調による光周波数変換装置 | |
| EP1168040B1 (en) | Optical modulation system using "reciprocal" modulation | |
| WO2013075565A1 (zh) | 基于多普勒振镜的可调谐光学变频器 | |
| Xu et al. | UWB pulses generation with fano resonance modulation | |
| CN110380331A (zh) | 一种缩短脉冲并获得可调皮秒脉冲的方法 | |
| Sośnicki et al. | Large-scale spectral bandwidth compression of telecom single-photon pulses | |
| Luangxaysana et al. | High capacity frequency comb generated by a PANDA ring resonator | |
| Sośnicki et al. | Quantum Interface for Telecom Ultrafast and Nanosecond Light Pulses | |
| Wang et al. | Microwave and millimeter-wave arbitrary waveform generation and processing using fiber-optics-based techniques | |
| Anderson et al. | Achieving efficient conversion and broadband operation in pulse-driven kerr microresonators |