Το οπτικο-ηλεκτρονικό Το κύκλωμα ταλαντωτή είναι συγκρίσιμο στα κυκλώματα οπτικοηλεκτρονικής ανατροφοδότησης που δημιουργήθηκαν από τους Neyer και Voges το έτος 1982. Το 1984 από τον Nakazawa και αργότερα το 1992 από τον Lewis. Ο οπτικο-ηλεκτρονικός ταλαντωτής βασίζεται στη μετατροπή συνεχούς φωτεινής ενέργειας από το λέιζερ της αντλίας σε ραδιοσυχνότητα, φούρνο μικροκυμάτων ή σήμα κύματος mm. Ο OEO που χαρακτηρίζεται από υψηλής ποιότητας συντελεστή Q και σταθερότητα και τα άλλα λειτουργικά χαρακτηριστικά δεν επιτυγχάνεται με τον ηλεκτρονικό ταλαντωτή. Το αποτέλεσμα είναι σε μοναδική συμπεριφορά με τη χρήση ηλεκτρο-οπτικών και φωτονικών εξαρτημάτων και γενικά χαρακτηρίζονται από υψηλή συχνότητα, χαμηλή διασπορά και υψηλή ταχύτητα στη συχνότητα μικροκυμάτων.
Τι είναι ο οπτικο-ηλεκτρονικός ταλαντωτής;
Ο οπτικοηλεκτρονικός ταλαντωτής είναι ένα οπτοηλεκτρονικό κύκλωμα. Η έξοδος του κυκλώματος έχει τη μορφή ημιτονοειδούς κύματος ή διαμορφωμένου σήματος συνεχούς κύματος. Είναι μια συσκευή όπου ο θόρυβος φάσης του ταλαντωτή δεν αυξάνει τη συχνότητα και υπόκειται στην εφαρμογή του ηλεκτρονικοί ταλαντωτές όπως ταλαντωτής κρυστάλλου , διηλεκτρικό αντηχείο και sir διηλεκτρικό αντηχείο.
Οπτικο-ηλεκτρονικός ταλαντωτής
Βασική λειτουργία του ΟΕΟ
Το παρακάτω σχήμα δείχνει τη λειτουργία του οπτικοηλεκτρονικού ταλαντωτή και παρατηρώντας το κύκλωμα ο ταλαντωτής οπτικοηλεκτρονικής ξεκινά με λέιζερ συνεχούς κύματος που διεισδύει στον διαμορφωτή έντασης. Η έξοδος του διαμορφωτή οπτικής έντασης περνά μέσω μιας μακράς γραμμής καθυστέρησης οπτικών ινών και σε μια φωτοδίοδο . Το βελτιωμένο ηλεκτρικό σήμα εφαρμόζεται και εγκρίνεται μέσω ηλεκτρονικού φίλτρου διέλευσης ζώνης.
Βασική λειτουργία του ΟΕΟ
Για την ολοκλήρωση της ηλεκτρονικής κοιλότητας Opto, η έξοδος του φίλτρου συνδέεται με την είσοδο RF του διαμορφωτή έντασης. Εάν το κέρδος της κοιλότητας είναι μεγαλύτερο από την απώλεια, τότε ο οπτικοηλεκτρονικός ταλαντωτής θα ξεκινήσει την ταλάντωση. Το φίλτρο διέλευσης ηλεκτρονικής ζώνης επιλέγει τη συχνότητα των μειωμένων άλλων τρόπων ελεύθερης λειτουργίας της κοιλότητας που είναι κάτω από το κατώφλι.
Το OEO διαφέρει από το προηγούμενο κύκλωμα Optoelectronic χρησιμοποιώντας την πολύ χαμηλή απώλεια του η οπτική ίνα γραμμή καθυστέρησης για την παραγωγή κοιλότητας με τεράστιο υψηλό συντελεστή Q. Ο παράγοντας Q είναι ο λόγος της αποθηκευμένης ενέργειας στην κοιλότητα έναντι της απώλειας κοιλότητας. Έτσι, η απώλεια της γραμμής καθυστέρησης ινών είναι της τάξης των 0,2dB / km με λιγότερη απώλεια, μια πολύ μεγάλη ίνα αποθηκεύεται σε μεγάλη ποσότητα ενέργειας.
Λόγω του συντελεστή Q, ο OEO μπορεί να επιτύχει το επίπεδο των 108 εύκολα και μπορεί να μεταφράσει σε σήμα ρολογιού 10GHz με θόρυβο φάσης 140 dBc / Hz σε μετατόπιση 10kHz. Το παρακάτω γράφημα δείχνει το απαιτούμενο jitter χρονισμού για ένα αναλογικός προς ψηφιακός μετατροπέας με ρυθμό δειγματοληψίας. Στο γράφημα, μπορούμε να δούμε τη βελτίωση του χρονισμού, που προκύπτει από τον θόρυβο φάσης ενός ΟΕΟ που έχει αντίστροφη τετραγωνική ρίζα εξάρτηση από το μήκος των ινών.
Multi-Loop Opto-Electronic ταλαντωτής
Το σχήμα δείχνει τον διπλό βρόχο Οπτικοηλεκτρονικό ταλαντωτή με τη λειτουργία κοιλότητας μέσα στο φίλτρο διέλευσης ζώνης. Για να επιτευχθεί ο υψηλός συντελεστής Q για τον οπτοηλεκτρονικό ταλαντωτή πρέπει να υπάρχει το μέγιστο μήκος ινών. Εάν το μήκος της ίνας αυξάνει το διάστημα μεταξύ των τρόπων κοιλότητας θα μειωθεί. Για παράδειγμα, το μήκος των ινών μήκους 3 km θα αποδώσει μια απόσταση λειτουργίας κοιλότητας 67 kHz περίπου. Το υψηλής ποιότητας φίλτρο διέλευσης ηλεκτρικής ζώνης είναι στα 10GHz και έχει εύρος ζώνης 3dB 10MHz. Ως εκ τούτου, θα υπάρξουν πολλοί τρόποι μη κλιμακωτών για να συνεχιστεί το φίλτρο διέλευσης ηλεκτρικής ζώνης και μπορεί να παρουσιαστεί στη μέτρηση θορύβου φάσης.
Multi-Loop Opto-Electronic ταλαντωτής
Υπάρχει μια άλλη μέθοδος για τη μείωση αυτού του προβλήματος κατά δεύτερο μήκος ίνας στον ταλαντωτή οπτοηλεκτρικού. Το σχήμα δείχνει το παράδειγμα αυτού του τύπου OEO. Θα υπάρχει το ίδιο σύνολο λειτουργιών κοιλότητας για το δεύτερο βρόχο του OEO. Εάν το μήκος του δεύτερου βρόχου δεν είναι αρμονικό πολλαπλό του πρώτου βρόχου, ως εκ τούτου οι λειτουργίες κοιλότητας δεν αλληλεπικαλύπτονται μεταξύ τους και αυτό μπορούμε να δούμε στο σχήμα. Από την άλλη πλευρά, οι τρόποι από κάθε βρόχο που είναι πιο κοντά ο ένας στον άλλο θα κλειδώσουν και θα συγκρατήσουν τη ζώνη να περάσει τους άλλους τρόπους κοιλότητας.
Η ακόλουθη εικόνα δείχνει το φάσμα θορύβου μονοφασικού βρόχου με τις πλευρικές λειτουργίες δίπλα στο φάσμα διπλού βρόχου με την πλευρική λειτουργία να καταστέλλεται παρακάτω. Η ανταλλαγή του συστήματος είναι ο θόρυβος φάσης και είναι ο μέσος όρος του θορύβου των δύο βρόχων ανεξάρτητα, δεν υπάρχει θόρυβος φάσης μόνο ένας μακρύς βρόχος. Ως εκ τούτου, και οι δύο βρόχοι υποστηρίζουν τις πλευρικές λειτουργίες και δεν εξαλείφονται εντελώς, αλλά καταστέλλονται.
Φάσμα θορύβου μονού βρόχου
Εφαρμογή του ΟΕΟ
Ο υψηλής απόδοσης οπτικοηλεκτρικός ταλαντωτής είναι ένα σημαντικό στοιχείο στη γκάμα εφαρμογών. Οπως
- Αεροδιαστημική Μηχανική
- Σύνδεσμοι δορυφορικής επικοινωνίας
- Συστήματα πλοήγησης.
- Ακριβής μέτρηση χρόνου και συχνότητας
- Ασύρματη επικοινωνία συνδέσεις
- Σύγχρονη τεχνολογία ραντάρ
Σε αυτό το άρθρο, έχουμε συζητήσει τη λειτουργία και τις εφαρμογές του Opto-Electronic Oscillator Circuit. Ελπίζω διαβάζοντας αυτό το άρθρο να έχετε αποκτήσει κάποιες βασικές γνώσεις σχετικά με το κύκλωμα ταλαντωτή Optoelectronic. Εάν έχετε απορίες σχετικά με αυτό το άρθρο ή για να μάθετε για το διαφορετικοί τύποι κυκλωμάτων ταλαντωτών με τις εφαρμογές του μη διστάσετε να σχολιάσετε στην παρακάτω ενότητα. Εδώ είναι η ερώτηση για εσάς, ποιες είναι οι λειτουργίες του Οπτικοηλεκτρονικού ταλαντωτή;
