광전자 발진기 회로는 비슷합니다. Neyer와 Voges가 1982 년에 설립 한 광전자 피드백 회로에 1984 년 Nakazawa가, 나중에 1992 년 Lewis가. 광전자 발진기는 펌프 레이저의 연속 광 에너지를 무선 주파수, 마이크로파 또는 mm 파 신호로 변환하는 것을 기반으로합니다. 고품질 Q 팩터와 안정성 및 기타 기능적 특성이 특징 인 OEO는 전자 발진기로 기꺼이 달성되지 않습니다. 그 결과 전기 광학 및 광자 구성 요소를 사용하는 고유 한 동작이 발생하며 일반적으로 마이크로파 주파수에서 고주파, 저 분산 및 고속을 특징으로합니다.
광전자 발진기 란 무엇입니까?
광전자 발진기는 광전자 회로입니다. 회로의 출력은 사인파 또는 변조 된 연속파 신호의 형태입니다. 발진기의 위상 노이즈가 주파수를 증가시키지 않는 장치이며 수정 발진기와 같은 전자 발진기 , 유전체 공진기 및 선생님 유전체 공진기.
광전자 발진기
OEO의 기본 작동
다음 그림은 광전자 발진기의 작동을 보여 주며, 광전자 발진기는 연속 파동 레이저로 시작하여 강도 변조기로 침투하는 회로를 관찰합니다. 광 강도 변조기의 출력은 긴 광섬유 지연 라인을 통과하고 포토 다이오드로 . 향상된 전기 신호는 전자 대역 통과 필터를 통해 적용되고 승인됩니다.
OEO의 기본 작동
Opto 전자 공동을 완성하기 위해 필터의 출력은 강도 변조기의 RF 입력에 연결됩니다. 공동의 이득이 손실보다 크면 광전자 발진기가 발진을 시작합니다. 전자 대역 통과 필터는 임계 값 미만인 캐비티의 다른 자유 실행 모드의 감소 된 주파수를 선택합니다.
OEO는 매우 낮은 손실을 사용하여 이전의 광전자 회로와 다릅니다. 광섬유 딜레이 라인은 거대한 높은 Q 팩터를 가진 캐비티를 생성합니다. Q 계수는 공동 손실에 대한 공동에 저장된 에너지의 비율입니다. 따라서 광섬유 지연 라인의 손실은 0.2dB / km 정도이며 손실은 적으며 매우 긴 광섬유는 많은 양의 에너지에 저장됩니다.
Q 팩터로 인해 OEO는 108의 레벨을 쉽게 달성 할 수 있으며 10kHz 오프셋에서 140dBc / Hz의 위상 노이즈를 가진 10GHz 클록 신호로 변환 할 수 있습니다. 다음 그래프는 필요한 타이밍 지터를 보여줍니다. 아날로그-디지털 변환기 샘플링 속도로. 그래프에서 OEO의 위상 잡음에서 파생 된 타이밍 지터의 개선을 볼 수 있습니다.
다중 루프 광전자 발진기
그림은 대역 통과 필터 내에 캐비티 모드가있는 이중 루프 광전자 발진기를 보여줍니다. 광전자 발진기의 높은 Q 계수를 얻으려면 최대 광섬유 길이가 있어야합니다. 섬유 길이가 증가하면 캐비티 모드 사이의 공간이 줄어 듭니다. 예를 들어, 3km 길이의 광섬유는 약 67kHz의 캐비티 모드 간격을 생성합니다. 고품질 전기 대역 통과 필터는 10GHz에 있으며 3dB 대역폭은 10MHz입니다. 따라서 전기 대역 통과 필터를 통해 계속되는 많은 비 진동 모드가 있으며 위상 노이즈 측정에 나타날 수 있습니다.
다중 루프 광전자 발진기
광전기 발진기로 두 번째 섬유 길이만큼이 문제를 줄이는 또 다른 방법이 있습니다. 그림은 이러한 유형의 OEO의 예를 보여줍니다. OEO의 두 번째 루프에 대한 자체 캐비티 모드 세트가 있습니다. 두 번째 루프의 길이가 첫 번째 루프의 고조파 배수가 아니면 공동 모드가 서로 겹치지 않으며 그림에서 볼 수 있습니다. 반면에 서로 가장 가까운 각 루프의 모드는 밴드를 잠그고 유지하여 다른 캐비티 모드를 통과합니다.
다음 그림은 듀얼 루프 스펙트럼 옆에 사이드 모드가있는 단일 루프 위상 노이즈 스펙트럼을 보여 주며 아래에 사이드 모드가 억제되어 있습니다. 시스템의 교환은 위상 노이즈이며 두 루프의 노이즈를 독립적으로 평균하며 위상 노이즈는 없습니다. 따라서 두 루프 모두 측면 모드를 지원하며 완전히 제거되지는 않지만 억제됩니다.
단일 루프 위상 잡음 스펙트럼
OEO 적용
고성능 광전 발진기는 다양한 응용 분야의 주요 요소입니다. 같은
- 항공 우주 공학
- 위성 통신 링크
- 내비게이션 시스템.
- 정확한 기상 시간 및 주파수 측정
- 무선 통신 연결
- 최신 레이더 기술
이 기사에서는 광전자 발진기 회로 작동 및 애플리케이션에 대해 설명했습니다. 이 기사를 읽고 광전자 발진기 회로에 대한 기본 지식을 얻었기를 바랍니다. 이 기사에 대한 질문이 있거나 응용 분야에 따라 다양한 유형의 발진기 회로 아래 섹션에 자유롭게 의견을 남겨주세요. 광전자 발진기의 기능은 무엇입니까?
