Optoelektronika oscilatora ķēde ir salīdzināma optoelektroniskās atgriezeniskās saites ķēdēm, kuras 1982. gadā izveidoja Neijers un Vogess. 1984. gadā Nakazava un vēlāk 1992. gadā Luiss. Optoelektroniskais oscilators ir balstīts uz nepārtrauktas gaismas enerģijas pārveidošanu no sūkņa lāzera uz radiofrekvences, mikroviļņu vai mm viļņu signālu. OEO, kam raksturīgs augstas kvalitātes Q koeficients un stabilitāte, kā arī citas funkcionālās īpašības, ar elektronisko oscilatoru ar prieku netiek sasniegts. Rezultāts ir unikāls, izmantojot elektrooptiskos un fotoniskos komponentus, un tos parasti raksturo augsta frekvence, zema dispersija un liels ātrums mikroviļņu frekvencē.
Kas ir optoelektroniskais oscilators?
Optoelektroniskais oscilators ir optoelektroniskā shēma. Ķēdes izeja ir sinusa vai modulēta nepārtraukta viļņa signāla formā. Tā ir ierīce, kurā oscilatora fāzes troksnis nepalielina frekvenci, un tā ir pakļauta elektroniskie oscilatori, piemēram, kristāla oscilatori , dielektriskais rezonators un sera dielektriskais rezonators.
Optoelektroniskais oscilators
OEO pamatdarbība
Nākamais attēls parāda optoelektroniskā oscilatora darbību, un, novērojot ķēdi, Optoelektroniskais oscilators sākas ar nepārtraukta viļņa lāzeru, kas iekļūst intensitātes modulatorā. Optiskās intensitātes modulatora izeja tiek virzīta caur garu optiskās šķiedras aiztures līniju un fotodiodē . Uzlabotais elektriskais signāls tiek izmantots un apstiprināts, izmantojot elektronisko joslas filtru.
OEO pamatdarbība
Lai pabeigtu Opto elektronisko dobumu, filtra izeja ir savienota ar intensitātes modulatora RF ieeju. Ja dobuma pieaugums ir lielāks par zaudējumu, tad optoelektroniskais oscilators sāks svārstības. Elektroniskais joslas pārejas filtrs izvēlas citu samazinātu dobuma brīvas darbības režīmu frekvenci, kas ir zem sliekšņa.
OEO atšķiras no iepriekšējās Optoelektroniskās ķēdes, izmantojot ļoti zemu optisko šķiedru kavēšanās līnija, lai izveidotu dobumu ar milzīgu augstu Q koeficientu. Q koeficients ir dobumā uzkrātās enerģijas attiecība pret dobuma zudumu. Tādējādi šķiedras aiztures līnijas zudumi ir aptuveni 0,2 dB / km ar mazāk maziem zaudējumiem ļoti garā šķiedra tiek uzglabāta lielā enerģijas daudzumā.
Q koeficienta dēļ OEO var viegli sasniegt 108 līmeni, un tas var pārvērsties par 10 GHz pulksteņa signālu ar fāzes troksni 140 dBc / Hz pie 10 kHz nobīdes. Šajā diagrammā parādīts nepieciešamais laika satricinājums analogais ciparu pārveidotājs ar izlases ātrumu. Grafikā mēs varam redzēt laika nervozēšanas uzlabošanos, kas izriet no OEO fāzes trokšņa ir apgrieztas kvadrātsaknes atkarība no šķiedras garuma.
Daudzloku optoelektroniskais oscilators
Attēlā parādīts dubultās cilpas optoelektroniskais oscilators ar dobuma režīmu joslas caurlaides filtrā. Lai sasniegtu augstu Q koeficientu Optoelektroniskajam oscilatoram, jābūt maksimālajam šķiedras garumam. Ja šķiedras garums palielinās, atstarpe starp dobuma režīmiem tiks samazināta. Piemēram, 3 km šķiedras garuma dobuma režīma atstatums būs aptuveni 67 kHz. Augstas kvalitātes elektriskās joslas caurlaides filtrs ir pie 10GHz, 3DB joslas platums ir 10MHz. Tādējādi būs daudz nestabilizējošu režīmu, kas turpinās caur elektrisko joslu caurlaides filtru, un tas var parādīties fāzes trokšņa mērījumos.
Daudzloku optoelektroniskais oscilators
Ir vēl viena metode, kā samazināt šo problēmu, izmantojot otro šķiedras garumu Opto-elektriskajā oscilatorā. Attēlā parādīts šāda veida OEO piemērs. OEO otrajai cilpai būs savs dobuma režīmu kopums. Ja otrās cilpas garums nav pirmās cilpas harmonisks vairākkārtējs, tātad dobuma režīmi nepārklāsies viens ar otru, un to mēs varam redzēt attēlā. No otras puses, režīmi no katras cilpas, kas ir vistuvāk viens otram, bloķēs un aizturēs joslu, kas nodod citus dobuma režīmus.
Nākamajā attēlā parādīts vienas cilpas fāzes trokšņu spektrs ar sānu režīmiem blakus dubultās cilpas spektram ar sānu režīmu, kas zemāk ir apspiests. Sistēmas apmaiņa ir fāzes troksnis, un tas ir divu cilpu trokšņa vidējais rādītājs neatkarīgi, nav fāzes trokšņa, tikai gara cilpa. Tādējādi abas cilpas atbalsta sānu režīmus, un tās pilnībā netiek izslēgtas, bet tiek nomāktas.
Viena cilpas fāzes trokšņa spektrs
OEO piemērošana
Augstas veiktspējas optoelektriskais oscilators ir galvenais elements lietojumu diapazonā. Tāds kā
- Aviācijas un kosmosa inženierija
- Satelīta sakaru saites
- Navigācijas sistēmas.
- Precīzs meteoroloģiskā laika un frekvences mērījums
- Bezvadu sakari saites
- Mūsdienu radaru tehnoloģija
Šajā rakstā mēs esam apsprieduši optoelektronisko oscilatoru shēmas darbību un lietojumus. Es ceru, ka, izlasot šo rakstu, jūs esat ieguvis dažas pamatzināšanas par Optoelektroniskā oscilatora shēmu. Ja jums ir kādi jautājumi par šo rakstu vai zināt par dažāda veida oscilatoru ķēdes ar tās pielietojumu lūdzu, nekautrējieties komentēt zemāk esošajā sadaļā. Šis ir jautājums jums, kādas ir Optoelektroniskā oscilatora funkcijas?
