Optoelettronico il circuito dell'oscillatore è paragonabile ai circuiti di feedback optoelettronici che sono stabiliti da Neyer e Voges nell'anno 1982. Nel 1984 da Nakazawa e poi nel 1992 da Lewis. L'oscillatore optoelettronico si basa sulla conversione dell'energia luminosa continua dal laser della pompa in segnali a radiofrequenza, microonde o onde millimetriche. L'OEO caratterizzato da un fattore Q di alta qualità e stabilità e le altre caratteristiche funzionali non viene raggiunto con piacere con l'oscillatore elettronico. Il risultato è un comportamento unico con l'uso di componenti elettro-ottici e fotonici e sono generalmente caratterizzati da alta frequenza, bassa dispersione e alta velocità nella frequenza delle microonde.
Cos'è un oscillatore optoelettronico?
L'oscillatore optoelettronico è un circuito optoelettronico. L'uscita del circuito è sotto forma di onda sinusoidale o segnale d'onda continua modulato. È un dispositivo dove il rumore di fase dell'oscillatore non aumenta la frequenza ed è soggetto all'implementazione del oscillatori elettronici come oscillatori a cristallo , risuonatore dielettrico e risonatore dielettrico sir.
Oscillatore optoelettronico
Funzionamento di base dell'OEO
La figura seguente mostra il funzionamento dell'oscillatore optoelettronico e osservando il circuito l'oscillatore optoelettronico si avvia con il laser ad onda continua che penetra nel modulatore di intensità. L'uscita del modulatore di intensità ottica viene fatta passare attraverso una lunga linea di ritardo in fibra ottica e in un fotodiodo . Il segnale elettrico migliorato viene applicato e approvato tramite un filtro passa-banda elettronico.
Funzionamento di base dell'OEO
Per completare la cavità Optoelettronica l'uscita del filtro è collegata all'ingresso RF del modulatore di intensità. Se il guadagno della cavità è maggiore della perdita, l'oscillatore optoelettronico inizierà l'oscillazione. Il filtro passa banda elettronico seleziona la frequenza del diminuita le altre modalità di funzionamento libero della cavità che è al di sotto della soglia.
L'OEO è diverso dal circuito optoelettronico precedente utilizzando la bassissima perdita di la fibra ottica linea di ritardo per produrre una cavità con un fattore Q elevato. Il fattore Q è il rapporto tra l'energia immagazzinata nella cavità e la perdita di cavità. Pertanto la perdita della linea di ritardo della fibra è dell'ordine di 0,2 dB / km con una perdita minore, una fibra molto lunga viene immagazzinata in una grande quantità di energia.
A causa del fattore Q, l'OEO può raggiungere facilmente il livello di 108 e può tradurre in un segnale di clock a 10GHz con un rumore di fase di 140 dBc / Hz a 10kHz offset. Il grafico seguente mostra il jitter temporale richiesto per un file convertitore da analogico a digitale a una frequenza di campionamento. Nel grafico, possiamo vedere il miglioramento del jitter di temporizzazione, derivato dal rumore di fase di un OEO che ha una dipendenza della radice quadrata inversa dalla lunghezza della fibra.
Oscillatore optoelettronico multi-loop
La figura mostra l'oscillatore optoelettronico a doppio loop con la modalità cavity all'interno del filtro passa banda. Per ottenere il fattore Q elevato per l'oscillatore optoelettronico dovrebbe esserci la lunghezza massima della fibra. Se la lunghezza della fibra aumenta, lo spazio tra le modalità cavità verrà ridotto. Ad esempio, una lunghezza di 3 km della fibra produrrà una spaziatura in modalità cavità di circa 67 kHz. Il filtro passa banda elettrico di alta qualità è a 10 GHz e ha una larghezza di banda di 3dB di 10 MHz. Quindi ci saranno molte modalità non oscillanti per continuare attraverso il filtro passa banda elettrico e può essere presente nella misurazione del rumore di fase.
Oscillatore optoelettronico multi-loop
Esiste un altro metodo per ridurre questo problema mediante la lunghezza della seconda fibra nell'oscillatore optoelettrico. La figura mostra l'esempio di questo tipo di OEO. Ci sarà il proprio set di modalità cavità per il secondo ciclo dell'OEO. Se la lunghezza del secondo loop non è un multiplo armonico del primo loop, quindi le modalità di cavità non si sovrapporranno tra loro e questo lo possiamo vedere in figura. D'altra parte, le modalità di ciascun ciclo più vicine tra loro bloccheranno e trattengono il passaggio della banda nelle altre modalità cavità.
La figura seguente mostra lo spettro del rumore di fase a loop singolo con le modalità laterali accanto allo spettro a doppio loop con la modalità laterale soppressa di seguito. Lo scambio del sistema è il rumore di fase ed è una media del rumore dei due loop indipendentemente, non c'è rumore di fase solo un loop lungo. Quindi, entrambi i loop supportano le modalità laterali e non vengono completamente eliminati, ma vengono soppressi.
Spettro del rumore di fase a loop singolo
Applicazione di OEO
L'oscillatore optoelettrico ad alte prestazioni è un elemento importante nella gamma di applicazioni. Ad esempio
- Ingegneria Aerospaziale
- Collegamenti di comunicazione satellitare
- Sistemi di navigazione.
- Misurazione precisa del tempo e della frequenza meteorologica
- Comunicazone wireless collegamenti
- Moderna tecnologia radar
In questo articolo, abbiamo discusso il funzionamento e le applicazioni del circuito dell'oscillatore optoelettronico. Spero che leggendo questo articolo abbiate acquisito alcune conoscenze di base sul circuito dell'oscillatore optoelettronico. Se hai domande su questo articolo o per conoscere il diversi tipi di circuiti oscillatori con le sue applicazioni non esitate a commentare nella sezione sottostante. Ecco la domanda per te, quali sono le funzioni dell'oscillatore optoelettronico?
