L'optoélectronique le circuit de l'oscillateur est comparable aux circuits de rétroaction optoélectroniques mis en place par les Neyer et Voges en 1982. En 1984 par Nakazawa et plus tard en 1992 par Lewis. L'oscillateur optoélectronique est basé sur la conversion de l'énergie lumineuse continue du laser de pompage en signal radiofréquence, micro-ondes ou ondes millimétriques. L'OEO caractérisé par un facteur Q et une stabilité de haute qualité et les autres caractéristiques fonctionnelles ne sont pas satisfaits avec l'oscillateur électronique. Le résultat est un comportement unique avec l'utilisation de composants électro-optiques et photoniques et ils sont généralement caractérisés par une fréquence élevée, une faible dispersion et une vitesse élevée dans la fréquence micro-ondes.
Qu'est-ce qu'un oscillateur optoélectronique?
L'oscillateur optoélectronique est un circuit optoélectronique. La sortie du circuit est sous la forme d'une onde sinusoïdale ou d'un signal d'onde continue modulé. C'est un appareil où le bruit de phase de l'oscillateur n'augmente pas la fréquence et il est soumis à la mise en œuvre du oscillateurs électroniques comme oscillateur à cristal , résonateur diélectrique et résonateur diélectrique Sir.
Oscillateur optoélectronique
Fonctionnement de base de l'OEO
La figure suivante montre le fonctionnement de l'oscillateur optoélectronique et en observant le circuit, l'oscillateur optoélectronique démarre avec le laser à onde continue qui pénètre dans le modulateur d'intensité. La sortie du modulateur d'intensité optique passe à travers une longue ligne à retard à fibre optique et dans une photodiode . Le signal électrique amélioré est appliqué et approuvé par un filtre passe-bande électronique.
Fonctionnement de base de l'OEO
Pour compléter la cavité optoélectronique, la sortie du filtre est connectée à l'entrée RF du modulateur d'intensité. Si le gain de la cavité est supérieur à la perte, alors l'oscillateur optoélectronique commencera l'oscillation. Le filtre passe-bande électronique sélectionne la fréquence diminuée des autres modes de fonctionnement libre de la cavité qui est inférieure au seuil.
L'OEO est différent du circuit optoélectronique avant en utilisant la très faible perte de la fibre optique ligne à retard pour produire une cavité avec un facteur Q très élevé. Le facteur Q est le rapport entre l'énergie stockée dans la cavité et la perte de cavité. Ainsi, la perte de la ligne à retard de fibre est de l'ordre de 0,2 dB / km avec une perte moindre qu'une très longue fibre est stockée dans une grande quantité d'énergie.
En raison du facteur Q, l'OEO peut facilement atteindre le niveau de 108 et il peut se traduire par un signal d'horloge de 10 GHz avec un bruit de phase de 140 dBc / Hz à un décalage de 10 kHz. Le graphique suivant montre la gigue de synchronisation requise pour un Convertisseur analogique-numérique à une fréquence d'échantillonnage. Dans le graphique, nous pouvons voir l'amélioration de la gigue de synchronisation, dérivée du bruit de phase d'un OEO qui dépend de la racine carrée inverse de la longueur de la fibre.
Oscillateur optoélectronique multi-boucles
La figure montre l'oscillateur optoélectronique à double boucle avec le mode cavité dans le filtre passe-bande. Pour atteindre le facteur Q élevé pour l'oscillateur optoélectronique, il doit y avoir la longueur de fibre maximale. Si la longueur de la fibre augmente, l'espace entre les modes de cavité sera réduit. Par exemple, une longueur de 3 km de la fibre donnera un espacement de mode de cavité d'environ 67 kHz. Le filtre passe-bande électrique de haute qualité est à 10 GHz et a une bande passante de 3 dB de 10 MHz. Par conséquent, il y aura de nombreux modes non oscillants pour continuer à travers le filtre passe-bande électrique et cela peut être présent dans la mesure du bruit de phase.
Oscillateur optoélectronique multi-boucles
Il existe une autre méthode pour réduire ce problème d'une seconde longueur de fibre dans l'oscillateur optoélectrique. La figure montre l'exemple de ce type d'OEO. Il y aura le propre ensemble de modes de cavité pour la deuxième boucle de l'OEO. Si la longueur de la deuxième boucle n'est pas un multiple harmonique de la première boucle, les modes de cavité ne se chevaucheront donc pas, ce que nous pouvons voir sur la figure. Par contre, les modes de chaque boucle qui sont les plus proches les uns des autres verrouillent et retiennent la bande passent les autres modes de cavité.
La figure suivante montre le spectre de bruit de phase à boucle unique avec les modes latéraux à côté du spectre à double boucle avec le mode latéral supprimé ci-dessous. L'échange du système est le bruit de phase et c'est une moyenne du bruit des deux boucles indépendamment, il n'y a pas de bruit de phase juste une longue boucle. Par conséquent, les deux boucles prennent en charge les modes secondaires et elles ne sont pas complètement éliminées, mais elles sont supprimées.
Spectre de bruit de phase à boucle unique
Application d'OEO
L'oscillateur optoélectrique haute performance est un élément majeur dans le domaine des applications. Tel que
- Génie aérospatial
- Liaisons de communication par satellite
- Systèmes de navigation.
- Mesure précise du temps et de la fréquence météorologiques
- Communication sans fil liens
- Technologie radar moderne
Dans cet article, nous avons discuté du fonctionnement et des applications du circuit d'oscillateur optoélectronique. J'espère qu'en lisant cet article, vous avez acquis des connaissances de base sur le circuit oscillateur optoélectronique. Si vous avez des questions sur cet article ou si vous souhaitez en savoir plus sur différents types de circuits oscillateurs avec ses applications N'hésitez pas à commenter dans la section ci-dessous. Voici la question pour vous, quelles sont les fonctions de l'oscillateur optoélectronique?
