Opto-elektronisk oscillatorkredsløbet er sammenligneligt til de optoelektroniske feedback-kredsløb, som blev oprettet af Neyer og Voges i 1982-året. I 1984 af Nakazawa og senere i året 1992 af Lewis. Den opto-elektroniske oscillator er baseret på konvertering af kontinuerlig lysenergi fra pumpelaseren til radiofrekvens, mikrobølge eller mm-bølgesignal. OEO, der er kendetegnet ved Q-faktor af høj kvalitet og stabilitet, og de andre funktionelle egenskaber opnås ikke med glæde med den elektroniske oscillator. Resultatet er i unik opførsel ved anvendelse af elektro-optiske og fotoniske komponenter, og de er generelt karakteriseret ved høj frekvens, lav dispersion og høj hastighed i mikrobølgefrekvensen.
Hvad er en opto-elektronisk oscillator?
Optoelektronisk oscillator er et opto-elektronisk kredsløb. Udgangen af kredsløbet er i form af sinusbølge eller moduleret kontinuerligt bølgesignal. Det er en enhed, hvor oscillatorens fasestøj ikke øger frekvensen, og den er underlagt implementeringen af elektroniske oscillatorer som krystaloscillator , dielektrisk resonator og sir dielektrisk resonator.
Opto-elektronisk oscillator
Grundlæggende betjening af OEO
Følgende figur viser funktionen af den opto-elektroniske oscillator, og ved at observere kredsløbet starter den optoelektroniske oscillator med kontinuerlig bølgelaser, der trænger ind i intensitetsmodulatoren. Outputtet fra optisk intensitetsmodulator føres gennem en lang optisk fiberforsinkelseslinje og ind i en fotodiode . Det forbedrede elektriske signal påføres og godkendes via et elektronisk båndpasfilter.
Grundlæggende betjening af OEO
For at fuldføre det optiske elektroniske hulrum er filterets output forbundet med RF-indgangen til intensitetsmodulator. Hvis gevinsten i hulrummet er større end tabet, vil den optoelektroniske oscillator starte oscillationen. Det elektroniske båndpasfilter vælger frekvensen for de formindskede andre fritløbstilstande i hulrummet, som er under tærsklen.
OEO adskiller sig fra det før optoelektroniske kredsløb ved at bruge det meget lave tab af den optiske fiber forsinkelseslinje for at producere et hulrum med en enorm høj Q-faktor. Q-faktoren er forholdet mellem den lagrede energi i hulrummet over tabet af hulrum. Således er tabet af fiberforsinkelseslinjen i størrelsesordenen 0,2 dB / km med mindre mindre tab lagres en meget lang fiber i en stor mængde energi.
På grund af Q-faktoren kan OEO nemt nå niveauet på 108, og det kan oversættes til 10 GHz ursignal med en fasestøj på 140 dBc / Hz ved 10 kHz offset. Den følgende graf viser den krævede timing jitter for en analog til digital konverter ved en samplingshastighed. I grafen kan vi se forbedringen i timing jitter, afledt af fasestøj fra en OEO, har invers kvadratroderafhængighed af fiberlængden.
Multi-loop opto-elektronisk oscillator
Figuren viser den optiske elektroniske oscillator med dobbelt sløjfe med hulrummet i båndpasfilteret. For at opnå den høje Q-faktor for den optoelektroniske oscillator skal der være den maksimale fiberlængde. Hvis fiberlængden øges, reduceres mellemrummet mellem hulrumstilstandene. For eksempel giver en fiberlængde på 3 km en hulrumstilstandsafstand på ca. 67 kHz. Det elektriske båndpasfilter af høj kvalitet er ved 10 GHz og har 3dB båndbredde på 10 MHz. Derfor vil der være mange ikke-svingende tilstande til at fortsætte gennem det elektriske båndpasfilter, og det kan forekomme i fasestøjmåling.
Multi-loop opto-elektronisk oscillator
Der er en anden metode til at reducere dette problem med anden fiberlængde i den opto-elektriske oscillator. Figuren viser eksemplet på denne type OEO. Der vil være det eget sæt hulrumstilstande til den anden sløjfe i OEO. Hvis længden af den anden sløjfe ikke er et harmonisk multiplum af den første sløjfe, vil hulrumstilstandene derfor ikke overlappe hinanden, og dette kan vi se i figuren. På den anden side låser tilstande fra hver sløjfe, der er tættest på hinanden, og holder båndet tilbage gennem de andre hulrumstilstande.
Den følgende figur viser fasestøjsspektret med en sløjfe med sidetilstande ved siden af det dobbelte sløjfespektrum med sidetilstanden undertrykt nedenfor. Udvekslingen af systemet er fasestøj, og det er et gennemsnit af støj fra de to sløjfer uafhængigt, der er ingen fasestøj, bare en lang sløjfe. Derfor understøtter begge sløjfer sidetilstandene, og de elimineres ikke fuldstændigt, men de undertrykkes.
Single Loop Phase Noise Spectrum
Anvendelse af OEO
Den højtydende optoelektriske oscillator er et vigtigt element i anvendelsesområdet. Såsom
- Luftfartsteknik
- Satellitkommunikationslink
- Navigationssystemer.
- Præcis meteorologisk tids- og frekvensmåling
- Trådløs kommunikation links
- Moderne radarteknologi
I denne artikel har vi diskuteret den opto-elektroniske oscillatorkredsløb og applikationer. Jeg håber, at du ved at læse denne artikel har fået nogle grundlæggende viden om det optoelektroniske oscillatorkredsløb. Hvis du har spørgsmål om denne artikel eller at vide om forskellige typer oscillatorkredsløb med dets applikationer er du velkommen til at kommentere i nedenstående afsnit. Her er spørgsmålet til dig, hvad er funktionerne i den optoelektroniske oscillator?
