Funcționarea și aplicațiile circuitului oscilatorului opto-electronic

Încercați Instrumentul Nostru Pentru Eliminarea Problemelor





Opto-electronica circuitul oscilatorului este comparabil la circuitele de feedback optoelectronice stabilite de Neyer și Voges în anul 1982. În 1984 de Nakazawa și mai târziu în 1992 de Lewis. Oscilatorul opto-electronic se bazează pe conversia energiei luminoase continue de la laserul pompei la semnal de frecvență radio, microunde sau undă mm. OEO caracterizat prin factor Q de înaltă calitate și stabilitate și celelalte caracteristici funcționale nu este realizat cu plăcere cu oscilatorul electronic. Rezultatul este într-un comportament unic cu utilizarea componentelor electro-optice și fotonice și acestea sunt în general caracterizate prin frecvență ridicată, dispersie redusă și viteză mare în frecvența microundelor.

Ce este un oscilator opto-electronic?

Oscilatorul Optoelectronic este un circuit opto-electronic. Ieșirea circuitului se prezintă sub formă de undă sinusoidală sau semnal de undă continuă modulată. Este un dispozitiv în care zgomotul de fază al oscilatorului nu mărește frecvența și este supus implementării oscilatoare electronice precum oscilatorul de cristal , rezonator dielectric și sir rezonator dielectric.




Oscilator opto-electronic

Oscilator opto-electronic

Funcționarea de bază a OEO

Următoarea figură arată funcționarea oscilatorului opto-electronic și prin observarea circuitului, oscilatorul optoelectronic pornește cu laser cu unde continue care pătrunde în modulatorul de intensitate. Ieșirea modulatorului de intensitate optică este trecută printr-o linie lungă de întârziere a fibrelor optice și într-o fotodiodă . Semnalul electric îmbunătățit este aplicat și aprobat printr-un filtru electronic bandpass.



Funcționarea de bază a OEO

Funcționarea de bază a OEO

Pentru a completa cavitatea electronică Opto, ieșirea filtrului este conectată la intrarea RF a modulatorului de intensitate. Dacă câștigul cavității este mai mare decât pierderea, atunci oscilatorul optoelectronic va începe oscilația. Filtrul electronic de trecere a benzii selectează frecvența celorlalte moduri de funcționare liberă ale cavității care este sub prag.

OEO este diferit de circuitul optoelectronic anterior, prin utilizarea pierderii foarte mici de fibra optica linia de întârziere pentru a produce o cavitate cu un factor Q ridicat imens. Factorul Q este raportul dintre energia stocată în cavitate și pierderea cavității. Astfel, pierderea liniei de întârziere a fibrelor este de ordinul 0,2 dB / km, cu o pierdere mai mică, o fibră foarte lungă este stocată într-o cantitate mare de energie.

Datorită factorului Q, OEO poate atinge cu ușurință nivelul de 108 și se poate traduce în semnal de ceas de 10 GHz cu un zgomot de fază de 140 dBc / Hz la un decalaj de 10 kHz. Următorul grafic arată fluctuația de sincronizare necesară pentru un convertor analogic digital la o rată de eșantionare. În grafic, putem vedea îmbunătățirea fluctuației de sincronizare, derivată din zgomotul de fază al unui OEO, are o dependență inversă a rădăcinii pătrate de lungimea fibrei.


Oscilator opto-electronic multi-bucle

Figura arată oscilatorul optoelectronic cu buclă dublă cu modul cavitate din filtrul de trecere a benzii. Pentru a atinge factorul Q ridicat pentru oscilatorul Optoelectronic ar trebui să existe lungimea maximă a fibrei. Dacă lungimea fibrei crește, spațiul dintre modurile cavității va fi redus. De exemplu, o lungime a fibrei de 3 km va produce o distanță între modul de cavitate de 67 kHz aproximativ. Filtrul de trecere a benzii electrice de înaltă calitate este la 10 GHz are o lățime de bandă 3dB de 10 MHz. Prin urmare, vor exista multe moduri non-oscilante pentru a continua prin filtrul electric de trecere a benzii și se poate prezenta în măsurarea zgomotului de fază.

Oscilator opto-electronic multi-bucle

Oscilator opto-electronic multi-bucle

Există o altă metodă pentru a reduce această problemă cu a doua lungime a fibrei în oscilatorul opto-electric. Figura arată exemplul acestui tip de OEO. Va exista propriul set de moduri de cavitate pentru a doua buclă a OEO. Dacă lungimea celei de-a doua bucle nu este un multiplu armonic al primei bucle, prin urmare, modurile cavității nu se vor suprapune între ele și acest lucru îl putem vedea în figură. Pe de altă parte, modurile din fiecare buclă care sunt cele mai apropiate unele de altele vor bloca și reține banda pentru a trece de celelalte moduri de cavitate.

Următoarea figură arată spectrul de zgomot de fază cu buclă simplă cu modurile laterale de lângă spectrul de buclă duală cu modul lateral suprimat mai jos. Schimbul sistemului este zgomotul de fază și este o medie a zgomotului celor două bucle în mod independent, nu există zgomot de fază doar o buclă lungă. Prin urmare, ambele bucle acceptă modurile laterale și nu sunt complet eliminate, dar sunt suprimate.

Spectru de zgomot cu o singură buclă

Spectru de zgomot cu o singură buclă

Aplicarea OEO

Oscilatorul optoelectric de înaltă performanță este un element major în gama de aplicații. Ca

  • Inginerie aerospațială
  • Legături de comunicații prin satelit
  • Sisteme de navigație.
  • Măsurarea precisă a timpului și a frecvenței meteorologice
  • Comunicații fără fir link-uri
  • Tehnologie radar modernă

În acest articol, am discutat despre funcționarea și aplicațiile circuitului oscilatorului opto-electronic. Sper că prin citirea acestui articol ați câștigat câteva cunoștințe de bază despre circuitul oscilatorului optoelectronic. Dacă aveți întrebări despre acest articol sau pentru a afla despre diferite tipuri de circuite oscilatoare cu aplicațiile sale vă rugăm să nu ezitați să comentați în secțiunea de mai jos. Iată întrebarea pentru dvs., care sunt funcțiile oscilatorului Optoelectronic?