Микроталасна оптоелектроника, како име каже, је пресек микроталасног иоптоелектроника. Микроталаси и светлосни таласи су електромагнетни таласи, а фреквенције су много наређења различитог, а компоненте и технологије развијене у њиховим одговарајућим пољима су врло различите. У комбинацији, можемо искористити једни друге, али можемо добити нове апликације и карактеристике које је тешко реализовати.
Оптичка комуникацијаје главни пример комбинације микроталаса и фотоелектрона. Рани телефонски и телеграфски бежични комуникације, генерација, ширење и рецепција сигнала, сви половне микроталасне уређаје. Ниски фреквенцијски електромагнетни таласи се у почетку користе јер је фреквенцијски распон мали и капацитет канала за пренос је мали. Решење је да се повећа учесталост преношеног сигнала, то је већа учесталост, то више ресурса спектра. Али високи фреквенцијски сигнал у губитку ширења ваздуха је велик, али и једноставан за блокирање препрекама. Ако се користи кабл, губитак кабла је велики, а пренос на даљину је проблем. Појава комуникације оптичких влакана је добро решење ових проблема.Оптичка влакнаИма веома низак губитак преноса и одличан је носач за пренос сигнала на великим удаљеностима. Фреквенцијски асортиман светлосних таласа је много већи од оних микроталаса и може истовремено пренијети много различитих канала. Због ових предностиОптички пренос, Комуникација оптичке влакна постала је окосница данашњег преноса информација.
Оптичка комуникација има дугу историју, истраживање и наношење су веома обимне и зреле, овде не треба рећи више. Овај рад углавном уводи нови истраживачки садржај микроталасне оптоелектроне у последњим годинама, осим оптичке комуникације. Микроталасна оптоелектроника углавном користи методе и технологије у области оптоелектронике као што је носач да се побољша и постигне перформансе и примену које је тешко постићи са традиционалним микроталасним електронским компонентама. Из перспективе примене углавном укључује следећа три аспекта.
Прва је употреба оптоелектронике за генерисање високих перформанси, микрофовских сигнала са ниским буком, од Кс-бенда све до ТХЗ бенда.
Друго, микроталасна обрада сигнала. Укључујући кашњење, филтрирање, конверзију фреквенције, примање и тако даље.
Треће, пренос аналогних сигнала.
У овом чланку аутор само уводи први део, генерација микроталасног сигнала. Традиционални микроталасни милиметарски талас углавном генерише иии_в микроелектронске компоненте. Његова ограничења имају следеће тачке: Прво, до високих фреквенција, као што је 100ГХз изнад, традиционална микроелектроника може да произведе мање и мање снаге, на сигнал веће фреквенције, не могу ништа учинити. Друго, како би се смањила фазна бука и побољшала стабилност фреквенције, оригинални уређај треба да се постави у изузетно ниско температурно окружење. Треће, тешко је постићи широк спектар фреквенцијског фреквенцијског фреквенције фреквенције. Да бисте решили ове проблеме, оптоелектронска технологија може да игра улогу. Главне методе су описане у даљем тексту.
1. Кроз разлике фреквенције два различита фреквенцијски ласерски сигнали, високофреквентни фотодетектор користи се за претворну микроталасних сигнала, као што је приказано на слици 1.
Слика 1.. Схематски дијаграм микроталаса генерисаних разликом учесталости дваласери.
Предности ове методе су једноставна структура, могу да генеришу изузетно висок фреквенцијски милиметарски талас, па чак и Фреквенцијски сигнал ТХЗ и подешавањем фреквенције ласера може да изврши велики распон претворбе брзих фреквенција, фреквенције преклапања. Недостатак је да је линија линија или фазни сигнал фреквенције разлике генерисана два неповезана ласерска сигнала, а стабилност фреквенције није висока, посебно ако се користи полуводич ласер са малим запремином, али великом волумом (~ МХз). Ако захтеви за волумен система система нису високи, можете користити ласери са ниским буком (~ КХз),ласери влакана, спољна шупљинаполуводички ласери, итд. Поред тога, два различита начина ласерских сигнала генерисаних у истој ласерској шупљини могу се користити и за генерисање фреквенције разлике, тако да се перформансе стабилности у микроталасној пециви знатно побољшају.
2 Да би се проблем решио да су два ласера у претходној методи неспособно, а генерисана сигнална фаза је превелика, кохеренција између два ласера може се добити ињекционим фреквенцијским фреквенцијским фреквенцијским фреквенцијама. Слика 2 приказује типичну примену закључавања убризгавања за генерисање микроталасних метала (слика 2). Директно убризгавањем стручних сигнала високе фреквенције у полуводичко ласер или коришћењем линбо3-фазе модулатора, више оптичких сигнала различитих фреквенција са једнаким фреквенцијским размаком могу се генерисати или оптички фреквенцијски фреквенцијски чешаљ. Наравно, опште коришћена метода за добијање широког спектра оптичког фреквенцијског фреквенције је употреба ласера за закључавање начина рада. Сваки два чешљасти сигнала у генерисаном оптичком фреквенцијском чешљу се бирају филтрирањем и убризгавањем у ласер 1 и 2, респективно реализовање фреквенције и закључавања фазе. Будући да је фаза између различитих чешљастих оптичких фреквенцијских фреквенција релативно стабилна, тако да је релативна фаза између два ласера стабилна, а потом поступком разлике фреквенције као што је раније описано преградни фреквенцијски микроталански сигнал оптичке фреквенцијске фреквенцијске стопе предности фреквенцијског фреквенцијског стопа пречице.
Слика 2. Схематски дијаграм микроталасне фреквенције удвострученог сигнала генерисаног закључавањем убризгавања.
Други начин да смањите релативну фазу шум два ласера је да користите негативни повратни оптички ПЛЛ, као што је приказано на слици 3.
Слика 3. Схематски дијаграм ОПЛ-а.
Принцип оптичког ПЛЛ-а сличан је оној од ПЛЛ-а у области електронике. Фазна разлика од два ласера претворена је у електрични сигнал фотодетецтором (еквивалентно фазном детектору), а затим се фазна разлика између два ласера добије у референтном фреквенцији са референтним микроталасним извором сигнала, а затим се натраг натраг у јединицу фреквенције (за семероводну струју). Кроз такву негативну контролну петљу за повратне информације, релативна фреквенциона фаза између два ласерска сигнала закључана је на референтни микроталасни сигнал. Комбиновани оптички сигнал се затим може пренијети путем оптичких влакана на фотодетектору на другом месту и претворен у микроталасни сигнал. Добијени фазни шум микроталасног сигнала је скоро исти као и референтни сигнал у оквиру пропусне ширине фазне негативне повратне информације. Фазни шум изван пропусности једнак је релативном фазном шум оригиналне две неповезане ласере.
Поред тога, референтни извор микроталасног сигнала такође се могу претворити и другим изворима сигнала кроз фреквенцију удвостручене, фреквенцију делидова, како би се микроталасни сигнал нижи фреквенција може више користити или претворити у високу фреквенцију РФ, ТХЗ сигнале.
У поређењу са закључавањем убризгавања може да прибави само фреквенцијски удвостручење, фазне петље су флексибилније, могу произвести готово произвољне фреквенције и наравно сложеније. На пример, оптички фреквенцијски чешаљ који генерише фотоелектрични модулатор на слици 2 користи се као извор светлости, а оптичка фаза-закључана петља се користи за селективно закључавање фреквенције два оптичких сигнала, а затим генеришу високе фреквенције фреквенције разлике, као што је приказано на слици 4. Ф1 и Ф2 су референтне фреквенције на слици 4. Ф1 и Ф2 су референтне фреквенције на слици 4. Н * ФРЕП + Ф1 + Ф2 може се генерирати разликом фреквенције између два ласера.
Слика 4. Схематски дијаграм генерисања произвољних фреквенција помоћу оптичких фреквенцијских фреквенцијских фреквенцијских фреквенција и ПЛЛ-ова.
3. Помоћу режима закључани импулсни ласерски ласер да бисте претворили оптички импулсни сигнал у микроталасни сигнал крозфотодетецтор.
Главна предност ове методе је да се сигнал са врло добрим стабилношћу фреквенције може добити и врло ниски фазни шум. Закључавањем фреквенције ласера на врло стабилан спектар атомског и молекуларног преласка или изузетно стабилне оптичке шупљине и употреба фреквенцијског померања и друге технологије за уклањање фреквенције и друге технологије, можемо добити веома стабилан оптички импулсни сигнал са врло стабилном фреквенцијом понављања, како би се микроталасни сигнал фазни фазни фазни сигнал ултраве фазни сигнал ултраве фазни сигнал ултраве фазни сигнал ултравезоване сигнала ултразалични сигнал ултра-фазни сигнал. Слика 5.
Слика 5. Поређење релативне фазне буке различитих извора сигнала.
Међутим, зато што је стопа понављања пулса обрнуто пропорционална дужини шупљине ласера, а традиционални ласер који је закључан је велики, тешко је добити високофреквентне микроталасне сигнале директно. Поред тога, величина, тежина и потрошња енергије традиционалних пулсираних ласера, као и оштри захтеви за заштиту животне средине, ограничавају своје углавном лабораторијске апликације. Да би превазишли ове потешкоће, истраживање је недавно почело у Сједињеним Државама и Немачкој да би се створиле оптичке чешљеве у веома малим, висококвалитетним режимима ЦХИРП-а оптичким шупљинама, које заузврат генеришу високофреквентне микроталасне сигнале са високим фреквенцијама.
4. Оптонски електронски осцилатор, Слика 6.
Слика 6. Схематски дијаграм фотоелектричног спојеног осцилатора.
Једна од традиционалних метода генерисања микроталаса или ласера је да се користи затворена петља самотрајна, све док је добитак у затвореној петљи већа од губитка, самозакопозната осцилација може да произведе микроталасне мековине или ласере. Што је већи квалитетан фактор К затворене петље, мања настала фаза сигнала или шум фреквенције. Да би повећали фактор квалитета петље, директан начин је повећати дужину петље и минимизирати губитак ширења. Међутим, дужа петља обично може да подржи генерацију вишеструких начина осцилације, а ако се додате филтер уског опсега, може се добити јединствени сигнал за микроталацију ниско буке. Фотоелектрични осцилатор је микроталасни извор сигнала заснован на овој идеји, пуна употреба влакнане карактеристике губитка пропагације, користећи дуже влакно да побољшају вредност ЛООП К, може произвести микроталасну сигнал са врло ниским фазни шум. Пошто је метода предложена у деведесетима, ова врста осцилатора је добила опсежно истраживање и значајан развој, а тренутно постоје комерцијални фотоелектрични спојни осцилатори. Недавно, фотоелектрични осцилатори чији се фреквенције могу подесити преко широког распона. Главни проблем извора микроталасних сигнала на основу ове архитектуре је да је петља дугачка, а бука у његовом слободном протоку (ФСР) и његова двострука фреквенција биће значајно повећана. Поред тога, коришћене фотоелектричне компоненте су више, трошак је висок, запремина је тешко смањити, а дуже влакно је осетљивије на поремећаје животне средине.
Горе накратко уводи неколико метода фотоелектроне генерације микроталасних сигнала, као и њихове предности и недостатке. Коначно, употреба фотоелектрона за производњу микроталасних пећница је да се оптички сигнал може дистрибуирати кроз оптичко влакно са врло ниским губитком, на дужинским преносама на сваком коришћењу терминала, а затим се претвори у микроталасне сигнале, а могућност да се одупире микроталационим интерференцијама значајно је побољшана од традиционалних електромагнетних компоненти.
Писање овог члана углавном је за референцу и у комбинацији са сопственим истраживачким искуством и искуством у овој области, постоје нетачности и несхватљивост, молим вас схватите.
Вријеме поште: Јан-03-2024