Opto-elektronisk oscillatorkretsen er sammenlignbar til de optoelektroniske tilbakemeldingskretsene som ble etablert av Neyer og Voges i 1982-året. I 1984 av Nakazawa og senere i 1992 av Lewis. Den opto-elektroniske oscillatoren er basert på konvertering av kontinuerlig lysenergi fra pumpelaseren til radiofrekvens, mikrobølgeovn eller mm-bølgesignal. OEO preget av høykvalitets Q-faktor og stabilitet og de andre funksjonelle egenskapene oppnås ikke med den elektroniske oscillatoren. Resultatet er i unik oppførsel ved bruk av elektro-optiske og fotoniske komponenter, og de er generelt preget av høy frekvens, lav spredning og høy hastighet i mikrobølgefrekvensen.
Hva er en opto-elektronisk oscillator?
Optoelektronisk oscillator er en opto-elektronisk krets. Utgangen fra kretsen er i form av sinusbølgen eller modulert kontinuerlig bølgesignal. Det er en enhet der fasestøyen til oscillatoren ikke øker frekvensen, og den er underlagt implementeringen av elektroniske oscillatorer som krystalloscillator , dielektrisk resonator, og sir dielektrisk resonator.
Opto-elektronisk oscillator
Grunnleggende drift av OEO
Følgende figur viser driften av den opto-elektroniske oscillatoren, og ved å observere kretsen starter den optoelektroniske oscillatoren med kontinuerlig bølgelaser som trenger inn i intensitetsmodulatoren. Utgangen fra optisk intensitetsmodulator føres gjennom en lang forsinkelseslinje for optisk fiber og inn i en fotodiode . Det forbedrede elektriske signalet påføres og godkjennes gjennom et elektronisk båndpassfilter.
Grunnleggende drift av OEO
For å fullføre Opto elektroniske hulrom er filterets utgang koblet til RF-inngangen til intensitetsmodulator. Hvis gevinsten i hulrommet er større enn tapet, vil den optoelektroniske oscillatoren starte oscillasjonen. Det elektroniske båndpassfilteret velger frekvensen til det reduserte andre friløpsmodusene i hulrommet som er under terskelen.
OEO er forskjellig fra før Optoelektronisk krets ved å bruke det veldig lave tapet av den optiske fiberen forsinkelseslinje for å produsere et hulrom med en enorm høy Q-faktor. Q-faktoren er forholdet mellom lagret energi i hulrommet og tap av hulrom. Dermed er tapet av fiberforsinkelseslinjen i størrelsesorden 0,2 dB / km med et mindre lite tap, en veldig lang fiber lagres i en stor mengde energi.
På grunn av Q-faktoren kan OEO enkelt oppnå nivået på 108, og det kan overføres til 10 GHz kloksignal med en fasestøy på 140 dBc / Hz ved 10 kHz forskyvning. Grafen nedenfor viser nødvendig timing jitter for en analog til digital omformer med en samplingsfrekvens. I grafen kan vi se forbedringen i timing jitter, avledet fra fasestøyen til en OEO, har invers kvadratrotavhengighet av fiberlengden.
Multi-Loop Opto-Electronic Oscillator
Figuren viser den optiske elektroniske oscillatoren med dobbelt sløyfe med hulromsmodus i båndpassfilteret. For å oppnå den høye Q-faktoren for Optoelektronisk oscillator, bør det være maksimal fiberlengde. Hvis fiberlengden øker, vil avstanden mellom hulrommodusene reduseres. For eksempel vil en fiberlengde på 3 km gi en hulrommodusavstand på omtrent 67 kHz. Det høykvalitets elektriske båndpassfilteret er på 10 GHz og har 3dB båndbredde på 10 MHz. Derfor vil det være mange ikke-skiftende moduser å fortsette gjennom det elektriske båndpassfilteret, og det kan forekomme i fasestøymålingen.
Multi-Loop Opto-Electronic Oscillator
Det er en annen metode for å redusere dette problemet med den andre fiberlengden inn i den opto-elektriske oscillatoren. Figuren viser eksemplet på denne typen OEO. Det vil være et eget sett med hulrommodus for den andre sløyfen i OEO. Hvis lengden på den andre sløyfen ikke er et harmonisk multiplum av den første sløyfen, vil hulrommodusene ikke overlappe hverandre, og dette kan vi se på figuren. På den annen side vil modiene fra hver sløyfe som er nærmest hverandre låse og holde båndet forbi de andre hulrommodusene.
Følgende figur viser faset støyspektrum med en sløyfe med sidemodusene ved siden av dobbeltslingespekteret med sidemodus undertrykt nedenfor. Utvekslingen av systemet er fasestøyen, og det er et gjennomsnitt av støyen fra de to sløyfene uavhengig, det er ingen fasestøy bare en lang sløyfe. Derfor støtter begge løkkene sidemodusene, og de blir ikke eliminert, men de er undertrykt.
Single Loop Phase Noise Spectrum
Anvendelse av OEO
Den høyytelses optoelektriske oscillatoren er et viktig element i bruksområdet. Som for eksempel
- Luftfartsteknologi
- Satellittkommunikasjonskoblinger
- Navigasjonssystemer.
- Nøyaktig meteorologisk tids- og frekvensmåling
- Trådløs kommunikasjon lenker
- Moderne radarteknologi
I denne artikkelen har vi diskutert Opto-Electronic Oscillator Circuit Operation and Applications. Jeg håper du har fått litt grunnleggende kunnskap om den optoelektroniske oscillatorkretsen ved å lese denne artikkelen. Hvis du har spørsmål om denne artikkelen eller å vite om forskjellige typer oscillatorkretser med dets applikasjoner vær så snill å kommentere nedenfor. Her er spørsmålet for deg, hva er funksjonene til den optoelektroniske oscillatoren?
