Optoelektroninių osciliatorių grandinių veikimas ir programos

Optoelektroninių osciliatorių grandinių veikimas ir programos

„Opto-electronic“ osciliatoriaus grandinė yra palyginama į optoelektronines grįžtamojo ryšio grandines, kurias 1982 metais sukūrė Neyeris ir Vogesas. 1984 m. Nakazawa, o vėliau 1992 m. - Lewisas. Optoelektroninis osciliatorius yra pagrįstas nuolatinės šviesos energijos, gaunamos iš siurblio lazerio, pavertimu radijo dažnio, mikrobangų krosnelės ar mm bangos signalu. OEO, pasižymintis aukštos kokybės Q koeficientu, stabilumu ir kitomis funkcinėmis savybėmis, nėra malonu pasiekti naudojant elektroninį osciliatorių. Rezultatas yra unikalus, naudojant elektrooptinius ir fotoninius komponentus, ir jiems paprastai būdingas didelis dažnis, maža dispersija ir didelis greitis mikrobangų dažnyje.



Kas yra optoelektroninis osciliatorius?

„Optoelektroninis“ osciliatorius yra optoelektroninė grandinė. Grandinės išėjimas yra sinusinės bangos arba moduliuojamos nuolatinės bangos signalo pavidalu. Tai yra įtaisas, kuriame osciliatoriaus fazinis triukšmas nedidina dažnio ir jis turi būti įgyvendintas elektroniniai osciliatoriai, tokie kaip kristalų osciliatorius , dielektrinis rezonatorius ir ponas dielektrinis rezonatorius.


Optoelektroninis osciliatorius

Optoelektroninis osciliatorius



Pagrindinė OEO veikla

Šis paveikslėlis rodo optoelektroninio osciliatoriaus veikimą. Stebėdamas grandinę, optoelektroninis osciliatorius prasideda ištisinės bangos lazeriu skverbiantis į intensyvumo moduliatorių. Optinio intensyvumo moduliatoriaus išėjimas perduodamas per ilgą optinio pluošto uždelsimo liniją ir į fotodiodą . Patobulintas elektrinis signalas perduodamas ir patvirtinamas per elektroninį juostos filtrą.

Pagrindinė OEO veikla

Pagrindinė OEO veikla



Norėdami užbaigti „Opto“ elektroninę ertmę, filtro išėjimas yra prijungtas prie intensyvumo moduliatoriaus RF įvesties. Jei ertmės padidėjimas yra didesnis nei nuostolis, tada optoelektroninis osciliatorius pradės virpėjimą. Elektroninis dažnių juostos filtras parenka kitų sumažėjusių ertmės laisvo važiavimo režimų dažnį, kuris yra žemiau slenksčio.

OEO skiriasi nuo prieš tai buvusios Optoelektronikos grandinės, naudojant labai mažus nuostolius optinis pluoštas vėlavimo linija, kad susidarytų ertmė su didžiuliu aukštu Q koeficientu. Q koeficientas yra ertmėje sukauptos energijos ir ertmės praradimo santykis. Taigi pluošto vėlavimo linijos nuostoliai yra maždaug 0,2 dB / km, o mažiau nuostoliai yra labai ilgi pluoštai, saugomi dideliame energijos kiekyje.

Dėl Q koeficiento OEO gali lengvai pasiekti 108 lygį ir gali paversti 10GHz laikrodžio signalu, kai fazinis triukšmas yra 140 dBc / Hz esant 10kHz poslinkiui. Šioje diagramoje parodytas reikalingas laiko trikdymas analoginis į skaitmeninį keitiklį imties dažniu. Grafike galime pamatyti, kaip pagerėja laiko sukrėtimas, gaunamas iš OEO fazinio triukšmo, kuris turi atvirkštinę kvadratinių šaknų priklausomybę nuo pluošto ilgio.


Kelių kilpų optoelektroninis osciliatorius

Paveikslėlyje parodytas dvigubos kilpos optoelektroninis osciliatorius su ertmės režimu juostos filtro viduje. Norint pasiekti aukštą „Optoelectronic“ osciliatoriaus Q koeficientą, turėtų būti maksimalus pluošto ilgis. Jei pluošto ilgis padidėja, tarpas tarp ertmės režimų sumažės. Pavyzdžiui, 3 km pluošto ilgis duos maždaug 67 kHz ertmės režimo atstumą. Aukštos kokybės elektrinis dažnių juostos filtras yra 10 GHz dažniu, o jo dažnių juosta yra 10 MHz. Taigi bus daugybė neslankių režimų, kurie gali tęstis per elektrinės juostos filtrą, ir jis gali būti matuojamas fazės triukšmo metu.

Kelių kilpų optoelektroninis osciliatorius

Kelių kilpų optoelektroninis osciliatorius

Yra dar vienas būdas sumažinti šią problemą antruoju pluošto ilgiu į Opto elektrinį osciliatorių. Paveiksle pateiktas šio tipo OEO pavyzdys. Antroje OEO kilpoje bus savas ertmės režimų rinkinys. Jei antrosios kilpos ilgis nėra harmoninis pirmosios kilpos kartotinis, ertmės režimai nesutaps vienas su kitu ir tai galime pamatyti paveiksle. Kita vertus, kiekvienos kilpos režimai, esantys arčiausiai vienas kito, užfiksuos ir sulaikys juostą, praleisdami kitus ertmės režimus.

Šiame paveiksle pavaizduotas vienos kilpos fazės triukšmo spektras su šoniniais režimais šalia dvigubos kilpos spektro, kai šoninis režimas yra nuslopintas žemiau. Sistemos mainai yra fazinis triukšmas ir tai yra nepriklausomas dviejų kilpų triukšmo vidurkis, nėra fazinio triukšmo, o tik ilga kilpa. Taigi, abi kilpos palaiko šoninius režimus ir jie nėra visiškai pašalinti, tačiau jie yra slopinami.

Vieno ciklo fazės triukšmo spektras

Vieno ciklo fazės triukšmo spektras

OEO taikymas

Didelio našumo optoelektrinis osciliatorius yra pagrindinis elementų spektras. Toks kaip

  • Aviacijos ir kosmoso inžinerija
  • Palydovinio ryšio jungtys
  • Navigacijos sistemos.
  • Tikslus meteorologinio laiko ir dažnio matavimas
  • Belaidis ryšys nuorodos
  • Šiuolaikinė radarų technologija

Šiame straipsnyje aptarėme optoelektroninių osciliatorių grandinių veikimą ir programas. Tikiuosi, kad perskaitę šį straipsnį įgijote pagrindinių žinių apie „Optoelektroninio“ osciliatoriaus grandinę. Jei turite klausimų apie šį straipsnį arba norite sužinoti apie skirtingų tipų osciliatorių grandinės su jos pritaikymu nedvejodami pakomentuokite žemiau esančiame skyriuje. Štai jums klausimas, kokios yra „Optoelectronic“ osciliatoriaus funkcijos?