Opto-điện tử mạch dao động có thể so sánh được tới các mạch phản hồi quang điện tử do Neyer và Voges thiết lập vào năm 1982. Năm 1984 bởi Nakazawa và sau đó vào năm 1992 bởi Lewis. Bộ dao động quang điện tử dựa trên sự chuyển đổi năng lượng ánh sáng liên tục từ tia laser bơm sang tần số vô tuyến, vi sóng hoặc tín hiệu sóng mm. OEO được đặc trưng bởi hệ số Q chất lượng cao và độ ổn định và các đặc tính chức năng khác không thể đạt được với bộ dao động điện tử. Kết quả là có hành vi độc đáo với việc sử dụng các thành phần điện quang và quang tử và chúng thường được đặc trưng bởi tần số cao, độ phân tán thấp và tốc độ cao trong tần số vi sóng.

Bộ tạo dao động quang điện tử là gì?

Bộ dao động quang điện tử là một mạch quang điện tử. Đầu ra của mạch ở dạng sóng sin hoặc tín hiệu sóng liên tục được điều chế. Nó là một thiết bị mà tiếng ồn pha của bộ dao động không làm tăng tần số và nó phải tuân theo việc thực hiện dao động điện tử như dao động tinh thể , bộ cộng hưởng điện môi, và bộ cộng hưởng điện môi thưa ngài.

Bộ dao động quang điện tử

Hoạt động cơ bản của OEO

Hình dưới đây cho thấy hoạt động của bộ dao động quang điện tử và bằng cách quan sát mạch, bộ dao động quang điện tử bắt đầu với tia laser sóng liên tục đang thâm nhập vào bộ điều biến cường độ. Đầu ra của bộ điều biến cường độ quang được đưa qua một đường truyền trễ sợi quang dài và thành một điốt quang . Tín hiệu điện cải tiến được áp dụng và phê duyệt thông qua bộ lọc thông dải điện tử.

Hoạt động cơ bản của OEO

Để hoàn thành khoang điện tử Opto, đầu ra của bộ lọc được kết nối với đầu vào RF của bộ điều biến cường độ. Nếu độ lợi của khoang lớn hơn tổn thất, thì dao động quang điện tử sẽ bắt đầu dao động. Bộ lọc thông dải điện tử chọn tần số giảm dần của các chế độ chạy tự do khác của khoang nằm dưới ngưỡng.

“các loại thang máy trong các tòa nhà ”

OEO khác với mạch Quang điện tử trước đây bằng cách sử dụng mức suy hao rất thấp của sợi quang học dòng trễ để tạo ra một khoang có hệ số Q cao rất lớn. Hệ số Q là tỷ số giữa năng lượng tích trữ trong khoang trên sự mất đi của khoang. Do đó suy hao của đường trễ sợi quang theo thứ tự 0,2dB / km với tổn thất ít hơn một sợi rất dài được lưu trữ trong một lượng lớn năng lượng.

Do yếu tố Q, OEO có thể dễ dàng đạt được mức 108 và nó có thể chuyển sang tín hiệu xung nhịp 10GHz với nhiễu pha là 140 dBc / Hz ở độ lệch 10kHz. Biểu đồ sau đây cho thấy rung động thời gian cần thiết cho một bộ chuyển đổi tương tự sang kỹ thuật số với tốc độ lấy mẫu. Trong biểu đồ, chúng ta có thể thấy sự cải thiện về thời gian jitter, bắt nguồn từ nhiễu pha của OEO có sự phụ thuộc vào căn bậc hai nghịch đảo vào chiều dài sợi quang.

Bộ dao động quang điện tử đa vòng

Hình bên cho thấy bộ dao động quang điện tử vòng kép với chế độ khoang trong bộ lọc băng thông. Để đạt được hệ số Q cao cho bộ dao động quang điện tử, cần có chiều dài sợi quang tối đa. Nếu chiều dài sợi tăng, không gian giữa các chế độ khoang sẽ bị giảm. Ví dụ, chiều dài 3 km của sợi sẽ mang lại khoảng cách chế độ khoang khoảng 67 kHz. Bộ lọc vượt qua băng tần điện chất lượng cao ở tốc độ 10GHz có băng thông 3dB là 10MHz. Do đó sẽ có nhiều chế độ không dao động tiếp tục qua bộ lọc thông dải điện và nó có thể xuất hiện trong phép đo nhiễu pha.

Bộ dao động quang điện tử đa vòng

Có một phương pháp khác để giảm vấn đề này bằng chiều dài sợi thứ hai vào bộ dao động điện quang. Hình bên cho thấy ví dụ về loại OEO này. Sẽ có một bộ chế độ khoang riêng cho vòng lặp thứ hai của OEO. Nếu chiều dài của vòng lặp thứ hai không phải là bội số hài của vòng lặp đầu tiên, do đó các chế độ khoang sẽ không chồng chéo với nhau và điều này chúng ta có thể thấy trong hình. Mặt khác, các chế độ từ mỗi vòng lặp gần nhau nhất sẽ khóa và giữ băng tần vượt qua các chế độ khoang khác.

Hình dưới đây cho thấy phổ nhiễu pha vòng đơn với các chế độ bên cạnh phổ vòng kép với chế độ bên bị triệt tiêu bên dưới. Trao đổi của hệ thống là nhiễu pha và nó là trung bình của nhiễu của hai vòng lặp độc lập, không có nhiễu pha chỉ là một vòng lặp dài. Do đó, cả hai vòng đều hỗ trợ các chế độ phụ và chúng hoàn toàn không bị loại bỏ, nhưng chúng bị triệt tiêu.

Phổ nhiễu pha một vòng

Ứng dụng của OEO

Bộ dao động quang điện hiệu suất cao là một yếu tố chính trong phạm vi ứng dụng. Nhu la

Kĩ thuật hàng không vũ trụ
Liên kết truyền thông qua vệ tinh
Hệ thống định vị.
Đo lường thời gian và tần số khí tượng chính xác
Giao tiếp không dây liên kết
Công nghệ radar hiện đại

Trong bài viết này, chúng tôi đã thảo luận về Hoạt động và Ứng dụng của Mạch Dao động Quang điện tử. Tôi hy vọng bằng cách đọc bài viết này, bạn đã có được một số kiến thức cơ bản về mạch dao động quang điện tử. Nếu bạn có bất kỳ câu hỏi nào về bài viết này hoặc muốn biết về các loại mạch dao động khác nhau với các ứng dụng của nó xin vui lòng bình luận trong phần dưới đây. Đây là câu hỏi dành cho bạn, các chức năng của bộ dao động quang điện tử là gì?