O Optoeletrônico o circuito do oscilador é comparável aos circuitos de realimentação optoeletrônicos que foram estabelecidos por Neyer e Voges no ano de 1982. Em 1984 por Nakazawa e mais tarde no ano de 1992 por Lewis. O oscilador optoeletrônico é baseado na conversão de energia de luz contínua da bomba de laser em radiofrequência, microondas ou sinal de onda mm. O OEO caracterizado pelo fator Q de alta qualidade e estabilidade e as outras características funcionais não é alcançado com prazer com o oscilador eletrônico. O resultado apresenta um comportamento único com o uso de componentes eletro-ópticos e fotônicos e geralmente são caracterizados por alta frequência, baixa dispersão e alta velocidade na frequência de microondas.
O que é um oscilador opto-eletrônico?
O oscilador optoeletrônico é um circuito optoeletrônico. A saída do circuito está na forma de onda senoidal ou sinal de onda contínua modulada. É um dispositivo onde o ruído de fase do oscilador não aumenta a frequência e está sujeito à implementação do osciladores eletrônicos como oscilador de cristal , ressonador dielétrico e senhor ressonador dielétrico.
Oscilador optoeletrônico
Operação Básica do OEO
A figura a seguir mostra o funcionamento do oscilador optoeletrônico e, observando o circuito, o oscilador optoeletrônico inicia com a onda contínua de laser penetrando no modulador de intensidade. A saída do modulador de intensidade óptica é passada através de uma longa linha de atraso de fibra óptica e em um fotodiodo . O sinal elétrico aprimorado é aplicado e aprovado por meio de um filtro passa-banda eletrônico.
Operação básica do OEO
Para completar a cavidade optoeletrônica, a saída do filtro é conectada à entrada RF do modulador de intensidade. Se o ganho da cavidade for maior que a perda, então o oscilador optoeletrônico irá iniciar a oscilação. O filtro passa-banda eletrônico seleciona a frequência dos modos de funcionamento livre diminuídos da cavidade que está abaixo do limite.
O OEO é diferente do circuito optoeletrônico anterior ao usar a perda muito baixa de a fibra óptica linha de retardo para produzir uma cavidade com um alto fator Q enorme. O fator Q é a relação entre a energia armazenada na cavidade e a perda da cavidade. Assim, a perda da linha de atraso da fibra é da ordem de 0,2dB / km com uma perda menor, uma fibra muito longa é armazenada em uma grande quantidade de energia.
Por causa do fator Q, o OEO pode atingir facilmente o nível de 108 e pode traduzir para um sinal de clock de 10 GHz com um ruído de fase de 140 dBc / Hz em um deslocamento de 10 kHz. O gráfico a seguir mostra o jitter de tempo necessário para um conversor analógico para digital a uma taxa de amostragem. No gráfico, podemos ver a melhora no jitter de temporização, derivado do ruído de fase de um OEO, com dependência de raiz quadrada inversa do comprimento da fibra.
Oscilador optoeletrônico multi-loop
A figura mostra o oscilador optoeletrônico de loop duplo com o modo de cavidade dentro do filtro passa-banda. Para atingir o alto fator Q para o oscilador optoeletrônico, deve haver o comprimento máximo da fibra. Se o comprimento da fibra aumentar, o espaço entre os modos de cavidade diminuirá. Por exemplo, um comprimento de 3 km da fibra produzirá um espaçamento de modo de cavidade de 67 kHz aproximadamente. O filtro passa-banda elétrico de alta qualidade está em 10GHz e tem largura de banda 3dB de 10MHz. Portanto, haverá muitos modos não oscilantes para continuar através do filtro passa-banda elétrico e pode estar presente na medição de ruído de fase.
Oscilador optoeletrônico multi-loop
Existe outro método para reduzir este problema pelo segundo comprimento da fibra no oscilador optoelétrico. A figura mostra o exemplo deste tipo de OEO. Haverá o próprio conjunto de modos de cavidade para o segundo loop do OEO. Se o comprimento do segundo loop não for um múltiplo harmônico do primeiro loop, portanto, os modos de cavidade não se sobreporão e isso podemos ver na figura. Por outro lado, os modos de cada loop que estão mais próximos um do outro bloquearão e reterão a passagem da banda nos outros modos de cavidade.
A figura a seguir mostra o espectro de ruído de fase de loop único com os modos laterais próximos ao espectro de loop duplo com o modo lateral suprimido abaixo. A troca do sistema é o ruído de fase e é uma média do ruído dos dois loops de forma independente, não há ruído de fase apenas um loop longo. Conseqüentemente, ambos os loops suportam os modos laterais e eles não são completamente eliminados, mas são suprimidos.
Espectro de ruído de fase de loop único
Aplicação de OEO
O oscilador optoelétrico de alto desempenho é um elemento importante na gama de aplicações. Tal como
- Engenharia aeroespacial
- Links de comunicação via satélite
- Sistemas de navegação.
- Tempo meteorológico preciso e medição de frequência
- Comunicação sem fio links
- Tecnologia de radar moderna
Neste artigo, discutimos a operação e aplicações do circuito oscilador optoeletrônico. Espero que ao ler este artigo você tenha adquirido algum conhecimento básico sobre o circuito do oscilador optoeletrônico. Se você tiver alguma dúvida sobre este artigo ou para saber sobre o diferentes tipos de circuitos osciladores com suas aplicações sinta-se à vontade para comentar na seção abaixo. Aqui fica a pergunta para você, quais são as funções do oscilador optoeletrônico?
