Optoelektroonika ostsillaatori ahel on võrreldav optoelektrooniliste tagasiside ahelatele, mille on Neyer ja Voges loonud 1982. aastal. 1984. aastal Nakazawa ja hiljem 1992. aastal Lewis. Optoelektrooniline ostsillaator põhineb pumba laseri pideva valgusenergia muundamisel raadiosageduse, mikrolaineahju või mm-lainega signaaliks. OEO-d, mida iseloomustab kvaliteetne Q-tegur, stabiilsus ja muud funktsionaalsed omadused, ei saavutata rõõmuga elektroonilise ostsillaatori abil. Tulemuseks on ainulaadne käitumine elektrooptiliste ja fotooniliste komponentide kasutamisel ning neid iseloomustab tavaliselt kõrge sagedus, madal dispersioon ja suur kiirus mikrolainesageduses.
Mis on optoelektrooniline ostsillaator?
Optoelektrooniline ostsillaator on optoelektrooniline vooluahel. Vooluahela väljund on siinuslaine või moduleeritud pideva laine signaali kujul. See on seade, mille ostsillaatori faasimüra ei suurenda sagedust ja see sõltub signaali rakendamisest elektroonilised ostsillaatorid nagu kristalli ostsillaator , dielektriline resonaator ja sir dielektriline resonaator.
Optoelektrooniline ostsillaator
OEO põhitegevus
Järgmisel joonisel on kujutatud optoelektroonilise ostsillaatori tööd ja ahelat jälgides hakkab Optoelektrooniline ostsillaator pideva lainega laseriga tungima intensiivsusmodulaatorisse. Optilise intensiivsuse modulaatori väljund juhitakse läbi pika optilise kiu viivitusliini ja fotodioodiks . Täiustatud elektrisignaal rakendatakse ja kinnitatakse elektroonilise ribalaiuse filtri kaudu.
OEO põhitegevus
Opto elektroonilise õõnsuse lõpuleviimiseks ühendatakse filtri väljund intensiivsusmodulaatori RF-sisendiga. Kui õõnsuse juurdekasv on suurem kui kadu, alustab võnkumist optoelektrooniline ostsillaator. Elektrooniline ribapääsfilter valib õõnsuse muude vabajooksurežiimide sageduse, mis on künnisest madalam.
OEO erineb varasemast Optoelektroonilisest vooluringist, kasutades väga väikest kadu optiline kiud viivitusjoon tohutu kõrge Q-teguriga õõnsuse tekitamiseks. Q-tegur on õõnsuses salvestunud energia suhe õõnsuse kadu. Seega on kiu viivitusliini kadu suurusjärgus 0,2 dB / km, vähem vähese kadu korral salvestatakse väga pikas kiud suures koguses energiat.
Q-teguri tõttu saab OEO saavutada taseme hõlpsasti 108 ja see võib tõlkida 10 GHz taktsignaaliks faasimüra 140 dBc / Hz juures 10 kHz nihkes. Järgmisel graafikul on näidatud nõutav ajavigastus analoog-digitaalmuundur valimisagedusega. Graafikul näeme ajavigastuse paranemist, mis tuleneb OEO faasimürast, millel on pöördjuurte sõltuvus kiudude pikkusest.
Mitme silmusega optoelektrooniline ostsillaator
Joonisel on kujutatud kahetasandiline optoelektrooniline ostsillaator, mille õõnsuse režiim on ribapääsfiltris. Optoelektroonilise ostsillaatori kõrge Q-teguri saavutamiseks peaks olema maksimaalne kiu pikkus. Kui kiu pikkus suureneb, väheneb tühimikurežiimide vaheline ruum. Näiteks annab kiud 3 km pikkuse õõnsuse režiimi vahe umbes 67 kHz. Kvaliteetne elektriline sagedusribafilter on sagedusel 10GHz, 3dB ribalaius on 10MHz. Seega on elektrilise ribapääsfiltri kaudu jätkamiseks palju mittevõimsaid režiime ja see võib esineda faasimüra mõõtmisel.
Mitme silmusega optoelektrooniline ostsillaator
On veel üks meetod selle probleemi vähendamiseks optilise elektrilise ostsillaatori teise kiudude pikkuse võrra. Joonisel on näidatud seda tüüpi OEO näide. OEO teise silmuse jaoks on olemas õõnsuse režiimide komplekt. Kui teise silmuse pikkus ei ole esimese silmuse harmooniline mitmekordne, siis õõnsuse režiimid ei kattu üksteisega ja seda näeme jooniselt. Teisest küljest lukustavad ja hoiavad ribad, mis lähevad üksteisest kõige lähemal, igas tsüklis teistest süvendirežiimidest.
Järgmisel joonisel on kujutatud üheahelalise faasi müraspekter, mille külgrežiimid on kahesilmusliku spektri kõrval allpool surutud külgrežiimiga. Süsteemi vahetamine on faasimüra ja see on kahe silmuse müra keskmine sõltumatult, faasimüra pole ainult pikk. Seega toetavad mõlemad aasad külgrežiime ja neid ei kõrvaldata täielikult, kuid need surutakse alla.
Üheahelaline faasiline müraspekter
OEO rakendamine
Suure jõudlusega optoelektriline ostsillaator on rakenduste valikus peamine element. Nagu näiteks
- Lennundustehnika
- Satelliidiside lingid
- Navigatsioonisüsteemid.
- Täpne meteoroloogiline aja ja sageduse mõõtmine
- Traadita side lingid
- Kaasaegne radaritehnoloogia
Selles artiklis oleme käsitlenud optoelektroonilise ostsillaatori ahela tööd ja rakendusi. Loodan, et seda artiklit lugedes olete omandanud mõned põhiteadmised Optoelektroonilise ostsillaatori ahela kohta. Kui teil on selle artikli kohta küsimusi või soovite selle kohta teada erinevat tüüpi ostsillaatorahelad koos oma rakendustega kommenteerige palun allolevas jaotises. Siin on teie jaoks küsimus, millised on Optoelectronic ostsillaatori funktsioonid?
