Az Opto-electronic oszcillátor áramkör összehasonlítható az optoelektronikus visszacsatoló áramkörökhöz, amelyeket Neyer és Voges hoztak létre az 1982-es évben. 1984-ben Nakazawa, később pedig 1992-ben Lewis. Az optoelektronikus oszcillátor a szivattyú lézeréből származó folyamatos fényenergia átalakításán alapul rádiófrekvenciás, mikrohullámú vagy mm-hullámú jellé. A kiváló minőségű Q-tényezővel és stabilitással, valamint egyéb funkcionális jellemzőkkel rendelkező OEO-t nem szívesen érik el az elektronikus oszcillátorral. Az eredmény egyedülálló viselkedésű elektro-optikai és fotonikus komponensek alkalmazásával, és általában a nagy frekvencia, az alacsony diszperzió és a mikrohullámú frekvencia nagy sebessége jellemzi őket.
Mi az optoelektronikus oszcillátor?
Az Optoelektronikus oszcillátor egy Opto-elektronikus áramkör. Az áramkör kimenete szinusz hullám vagy modulált folyamatos hullám jel formájában van. Olyan eszközről van szó, ahol az oszcillátor fáziszaja nem növeli a frekvenciát, és függ a elektronikus oszcillátorok, mint a kristályoszcillátor , dielektromos rezonátor és uram dielektromos rezonátor.
Optoelektronikus oszcillátor
Az OEO alapművelete
A következő ábra az Optoelektronikus oszcillátor működését mutatja be, és az áramkör megfigyelésével az Optoelektronikus oszcillátor folyamatos hullámú lézerrel indul behatolva az intenzitás modulátorba. Az optikai intenzitás modulátor kimenetét egy hosszú optikai szál késleltetési vonalon és fotodiódává . A továbbfejlesztett elektromos jelet elektronikus sávszűrőn keresztül alkalmazzák és jóváhagyják.
Az OEO alapvető működése
Az Opto elektronikus üreg befejezéséhez a szűrő kimenete csatlakozik az intenzitás modulátor RF bemenetéhez. Ha az üreg nyeresége nagyobb, mint a veszteség, akkor az optoelektronikus oszcillátor elindítja a rezgést. Az elektronikus sávszűrő kiválasztja az üreg többi szabadonfutási módjának csökkentett frekvenciáját, amely a küszöb alatt van.
Az OEO különbözik az Optoelektronika előtti áramkörtől azáltal, hogy a nagyon alacsony veszteséget használja az optikai szál késleltetési vonal egy óriási magas Q tényezőjű üreg előállításához. A Q tényező az üregben tárolt energia aránya az üreg elvesztésével szemben. Így a szálkésleltetési vonal vesztesége 0,2dB / km nagyságrendű, kisebb veszteséggel nagyon hosszú szál tárolható nagy mennyiségű energiában.
A Q tényező miatt az OEO könnyen elérheti a 108 szintjét, és 10 GHz-es órajelre képes fordítani 140 dBc / Hz fáziszajjal 10 kHz eltolással. A következő grafikon bemutatja a szükséges időzítési jittert analóg-digitális átalakító mintavételi sebességgel. A grafikonon láthatjuk az időzítési jitter javulását, amely abból adódik, hogy egy OEO fáziszaja inverz négyzetgyök függ a rost hosszától.
Többhurkos optoelektronikus oszcillátor
Az ábrán látható a kettős hurok Optoelektronikus oszcillátor, amelynek üreges üzemmódja van a sáváteresztő szűrőn belül. Az Optoelektronikus oszcillátor magas Q-tényezőjének eléréséhez meg kell adni a maximális szálhosszat. Ha a rost hossza megnő, akkor az üreg üzemmódok közötti tér csökken. Például egy 3 km hosszú szál körülbelül 67 kHz ürü üzemmódot eredményez. A kiváló minőségű elektromos sávszűrő 10GHz-en van, 3dB sávszélessége 10MHz. Ezért sok nem rezgő üzemmód folytatódik az elektromos sáváteresztő szűrőn keresztül, és ez jelen lehet a fázis zajmérésében.
Többhurkos optoelektronikus oszcillátor
Van még egy módszer, amellyel ezt a problémát csökkenthetjük az Opto-elektromos oszcillátor második szálhosszával. Az ábra az OEO ilyen típusú példáját mutatja. Az OEO második hurokjának saját üregmódjai lesznek. Ha a második hurok hossza nem az első hurok harmonikus többszöröse, akkor az üregmódok nem fognak átfedésben lenni egymással, és ezt láthatjuk az ábrán. Másrészt az egyes hurkok egymáshoz legközelebb eső üzemmódjai rögzítik és visszatartják a sávot a többi üregmódon.
A következő ábra az egyhurkos fázisú zajspektrumot mutatja, az oldalsó módokkal a kettős hurokspektrum mellett, az oldalsó üzemmóddal alább elnyomva. A rendszer cseréje a fáziszaj, és ez a két hurok zajának átlaga függetlenül, nincs fáziszaj, csak egy hosszú hurok. Ennélfogva mindkét hurok támogatja az oldalsó üzemmódokat, és ezeket teljesen nem szüntetik meg, de elnyomják.
Egyhurokfázisú zajspektrum
Az OEO alkalmazása
A nagy teljesítményű optoelektromos oszcillátor az alkalmazási kör fő eleme. Úgymint
- Légközlekedési mérnökség
- Műholdas kommunikációs kapcsolatok
- Navigációs rendszerek.
- Pontos meteorológiai idő és frekvencia mérés
- Vezeték nélküli kommunikáció linkek
- Modern radartechnika
Ebben a cikkben megvitattuk az Opto-Electronic oszcillátor áramkör működését és az alkalmazásokat. Remélem, hogy a cikk elolvasásával alapvető ismereteket szerzett az Optoelektronikus oszcillátor áramkörről. Ha bármilyen kérdése van ezzel a cikkel kapcsolatban, vagy ha tudna róla különböző típusú oszcillátor áramkörök alkalmazásával nyugodtan kommenteljen az alábbi részben. Itt van a kérdés az Ön számára, mi az Optoelektronikus oszcillátor funkciója?
