オプトエレクトロニクス 発振回路は同等です 1982年にNeyerとVogesによって確立された光電子フィードバック回路に。 1984年に中沢によって、その後1992年にルイスによって。光電子発振器は、ポンプレーザーからの連続光エネルギーを無線周波数、マイクロ波、またはミリ波信号に変換することに基づいています。高品質のQ値と安定性、およびその他の機能特性を特徴とするOEOは、電子発振器では喜んで実現されません。その結果、電気光学およびフォトニックコンポーネントを使用した独自の動作が実現し、一般に、マイクロ波周波数の高周波、低分散、および高速が特徴です。
光電子発振器とは何ですか？
光電子発振器は光電子回路です。回路の出力は、正弦波または変調された連続波信号の形式です。これは、発振器の位相ノイズが周波数を増加させないデバイスであり、実装の対象となります。 水晶発振器のような電子発振器 、誘電体共振器、およびサー誘電体共振器。
光電子発振器
OEOの基本操作
次の図は、光電子発振器の動作を示しています。回路を観察することにより、光電子発振器は連続波レーザーで始まり、強度変調器に浸透しています。光強度変調器の出力は、長い光ファイバー遅延線を通過し、 フォトダイオードに 。改善された電気信号は、電子バンドパスフィルターを介して適用および承認されます。
OEOの基本操作
オプト電子キャビティを完成させるために、フィルターの出力は強度変調器のRF入力に接続されます。キャビティのゲインがロスよりも大きい場合、オプトエレクトロニクス発振器が発振を開始します。電子バンドパスフィルターは、しきい値を下回るキャビティの他の自走モードの周波数を選択します。
OEOは、非常に低い損失を使用するという点で、以前のオプトエレクトロニクス回路とは異なります。 光ファイバ 非常に高いQファクターを持つキャビティを生成するための遅延線。 Qファクターは、空洞の損失に対する空洞に蓄積されたエネルギーの比率です。したがって、ファイバ遅延線の損失は0.2dB / kmのオーダーであり、損失はほとんどなく、非常に長いファイバが大量のエネルギーに蓄積されます。
Qファクターにより、OEOは108のレベルを簡単に達成でき、10kHzオフセットで140 dBc / Hzの位相ノイズを持つ10GHzクロック信号に変換できます。次のグラフは、 アナログ-デジタルコンバーター サンプリングレートで。グラフでは、OEOの位相ノイズに由来するタイミングジッタの改善がファイバ長に逆平方根依存していることがわかります。
マルチループオプトエレクトロニックオシレータ
この図は、バンドパスフィルター内にキャビティモードを備えたデュアルループオプトエレクトロニクス発振器を示しています。オプトエレクトロニクス発振器の高いQファクターを達成するには、最大ファイバー長が必要です。ファイバ長が長くなると、キャビティモード間のスペースが減少します。たとえば、ファイバの長さが3 kmの場合、キャビティモードの間隔は約67kHzになります。高品質の電気バンドパスフィルターは10GHzで、10MHzの3dB帯域幅を持っています。したがって、電気バンドパスフィルターを通過し続ける多くの非振動モードがあり、位相ノイズ測定に存在する可能性があります。
マルチループオプトエレクトロニックオシレータ
光電気発振器への2番目のファイバ長によってこの問題を減らす別の方法があります。この図は、このタイプのOEOの例を示しています。 OEOの2番目のループには独自のキャビティモードのセットがあります。 2番目のループの長さが最初のループの高調波倍数でない場合、キャビティモードは互いにオーバーラップせず、これは図で確認できます。一方、互いに最も近い各ループのモードは、バンドが他のキャビティモードを通過するのをロックおよび抑制します。
次の図は、サイドモードが抑制されたデュアルループスペクトルの隣にサイドモードがあるシングルループ位相ノイズスペクトルを示しています。システムの交換は位相ノイズであり、2つのループの独立したノイズの平均であり、長いループだけで位相ノイズはありません。したがって、両方のループはサイドモードをサポートし、完全に排除されるわけではありませんが、抑制されます。
シングルループ位相ノイズスペクトル
OEOの適用
高性能光電気発振器は、さまざまなアプリケーションの主要な要素です。といった
- 航空宇宙工学
- 衛星通信リンク
- ナビゲーションシステム。
- 正確な気象時間と周波数の測定
- 無線通信 リンク
- 現代のレーダー技術
この記事では、光電子発振器回路の動作とアプリケーションについて説明しました。この記事を読んで、オプトエレクトロニクス発振回路に関する基本的な知識を身に付けたことを願っています。この記事について質問がある場合、または さまざまな種類の発振回路とその用途 以下のセクションにコメントしてください。ここにあなたへの質問があります、オプトエレクトロニクス発振器の機能は何ですか？
