Operación y aplicaciones del circuito del oscilador optoelectrónico

Operación y aplicaciones del circuito del oscilador optoelectrónico

El Optoelectrónico El circuito del oscilador es comparable a los circuitos de retroalimentación optoelectrónica que fueron establecidos por Neyer y Voges en el año 1982. En 1984 por Nakazawa y más tarde en el año 1992 por Lewis. El oscilador optoelectrónico se basa en la conversión de la energía luminosa continua del láser de la bomba a una señal de radiofrecuencia, microondas o onda mm. El OEO que se caracteriza por el factor Q de alta calidad y la estabilidad y las otras características funcionales no se logra con gusto con el oscilador electrónico. El resultado es un comportamiento único con el uso de componentes electroópticos y fotónicos y generalmente se caracterizan por alta frecuencia, baja dispersión y alta velocidad en la frecuencia de microondas.

¿Qué es un oscilador optoelectrónico?

El oscilador optoelectrónico es un circuito optoelectrónico. La salida del circuito es en forma de onda sinusoidal o señal de onda continua modulada. Es un dispositivo donde el ruido de fase del oscilador no aumenta la frecuencia y está sujeto a la implementación del osciladores electrónicos como oscilador de cristal , resonador dieléctrico y resonador dieléctrico sir.


Oscilador optoelectrónico

Oscilador optoelectrónico



Operación básica de la OEO

La siguiente figura muestra el funcionamiento del oscilador optoelectrónico y al observar el circuito el oscilador optoelectrónico se inicia con el láser de onda continua que penetra en el modulador de intensidad. La salida del modulador de intensidad óptica pasa a través de una línea de retardo de fibra óptica larga y en un fotodiodo . La señal eléctrica mejorada se aplica y aprueba a través de un filtro de paso de banda electrónico.

Funcionamiento básico de la OEO

Funcionamiento básico de la OEO

Para completar la cavidad optoelectrónica, la salida del filtro se conecta a la entrada de RF del modulador de intensidad. Si la ganancia de la cavidad es mayor que la pérdida, entonces el oscilador optoelectrónico iniciará la oscilación. El filtro de paso de banda electrónico selecciona la frecuencia de los otros modos de funcionamiento libre disminuidos de la cavidad que están por debajo del umbral.

El OEO es diferente del circuito optoelectrónico anterior al utilizar la muy baja pérdida de la fibra óptica línea de retardo para producir una cavidad con un factor Q muy alto. El factor Q es la relación entre la energía almacenada en la cavidad y la pérdida de cavidad. Por tanto, la pérdida de la línea de retardo de la fibra es del orden de 0,2 dB / km con una pérdida menor, una fibra muy larga se almacena en una gran cantidad de energía.

Debido al factor Q, el OEO puede alcanzar fácilmente el nivel de 108 y puede traducirse a una señal de reloj de 10 GHz con un ruido de fase de 140 dBc / Hz con una compensación de 10 kHz. El siguiente gráfico muestra la fluctuación de tiempo necesaria para un Conversor analógico a digital a una frecuencia de muestreo. En el gráfico, podemos ver la mejora en la fluctuación de tiempo, derivada del ruido de fase de un OEO que tiene una dependencia de la raíz cuadrada inversa de la longitud de la fibra.


Oscilador optoelectrónico de bucles múltiples

La figura muestra el oscilador optoelectrónico de doble bucle con el modo de cavidad dentro del filtro de paso de banda. Para lograr el factor Q alto para el oscilador optoelectrónico, debe existir la longitud máxima de fibra. Si la longitud de la fibra aumenta, el espacio entre los modos de cavidad disminuirá. Por ejemplo, una longitud de 3 km de la fibra producirá un espaciado de modo de cavidad de aproximadamente 67 kHz. El filtro de paso de banda eléctrico de alta calidad está a 10GHz y tiene un ancho de banda de 3dB de 10MHz. Por lo tanto, habrá muchos modos no oscilantes para continuar a través del filtro de paso de banda eléctrica y puede presentarse en la medición de ruido de fase.

Oscilador optoelectrónico de bucles múltiples

Oscilador optoelectrónico de bucles múltiples

Existe otro método para reducir este problema mediante una segunda longitud de fibra en el oscilador optoeléctrico. La figura muestra el ejemplo de este tipo de OEO. Habrá el propio conjunto de modos de cavidad para el segundo bucle del OEO. Si la longitud del segundo bucle no es un múltiplo armónico del primer bucle, los modos de cavidad no se superpondrán entre sí y esto lo podemos ver en la figura. Por otro lado, los modos de cada bucle más cercanos entre sí bloquearán y retendrán la banda para pasar los otros modos de cavidad.

La siguiente figura muestra el espectro de ruido de fase de bucle único con los modos laterales junto al espectro de bucle doble con el modo lateral suprimido a continuación. El intercambio del sistema es el ruido de fase y es un promedio del ruido de los dos bucles independientemente, no hay ruido de fase solo un bucle largo. Por lo tanto, ambos bucles admiten los modos laterales y no se eliminan por completo, sino que se suprimen.

Espectro de ruido de fase de bucle único

Espectro de ruido de fase de bucle único

Aplicación de OEO

El oscilador optoeléctrico de alto rendimiento es un elemento importante en la gama de aplicaciones. Tal como

  • Ingeniería Aeroespacial
  • Enlaces de comunicación por satélite
  • Sistemas de navegación.
  • Medición meteorológica precisa de tiempo y frecuencia
  • Comunicación inalámbrica Enlaces
  • Tecnología de radar moderna

En este artículo, hemos discutido el funcionamiento y las aplicaciones del circuito del oscilador optoelectrónico. Espero que al leer este artículo haya adquirido algunos conocimientos básicos sobre el circuito del oscilador optoelectrónico. Si tiene alguna consulta sobre este artículo o si desea conocer el diferentes tipos de circuitos osciladores con sus aplicaciones No dude en comentar en la siguiente sección. Aquí está la pregunta para usted, ¿cuáles son las funciones del oscilador optoelectrónico?