Kasamtangang Sitwasyon ug Hot Spots of Microwave Signal Generation sa Microwave Optoelectronics

Microwave Optoelectronics, ingon sa gisugyot sa ngalan, mao ang interseksyon sa microwave ugOptoelectronics. Ang mga microwaves ug light waves mga electromagnetic waves, ug ang mga frequency daghan nga mga mando nga lainlain, ug ang mga sangkap ug teknolohiya nga naugmad lahi kaayo. Sa kombinasyon, mahimo naton mapahimuslan ang usag usa, apan makakuha kita bag-ong mga aplikasyon ug mga kinaiya nga lisud matuman sa tinuud.

Optical komunikasyonusa ka panguna nga panig-ingnan sa kombinasyon sa mga microwaves ug photoelectron. Sayo nga Komunikasyon sa Telepono ug Telegraph Wireless, Henerasyon, Pagpanghimatuud ug Pagdawat sa mga senyas, tanan nga gigamit nga mga aparato sa microwave. Ang mubu nga frequency electromagnetic waves gigamit sa sinugdanan tungod kay ang frequency range gamay ug gamay nga kapasidad sa channel alang sa transmission gamay. Ang solusyon mao ang pagdugang sa kadaghan sa gibalhin nga signal, mas taas ang kanunay, labi ka daghan nga mga gigikanan sa spectrum. Apan ang taas nga signal sa frequency sa pagkawala sa pag-alsa sa hangin dako, apan dali usab nga i-block sa mga babag. Kung gigamit ang cable, ang pagkawala sa cable dako, ug ang pagdala sa layo nga distansya usa ka problema. Ang pagtungha sa komunikasyon sa optical fiber usa ka maayong solusyon sa kini nga mga problema.Optical fiberadunay ubos nga pagkawala sa transmission ug usa ka maayo kaayo nga tagadala alang sa pagbalhin mga signal sa layo nga mga distansya. Ang kanunay nga han-ay sa mga light waves labi pa ka dako sa mga microwaves ug makadala daghang lainlaing mga kanal nga dungan. Tungod sa kini nga mga bentaha saPagbalhin sa Optical, ang optical fiber nga komunikasyon nahimo nga bukobuko sa transmission transmission sa karon.
Ang optical nga komunikasyon adunay usa ka taas nga kasaysayan, ang panukiduki ug aplikasyon kaylap kaayo ug hamtong, dinhi dili pa giingon. Kini nga papel sa panguna nagpaila sa bag-ong sulud sa panukiduki sa Microwave Optoelectronics sa karon nga mga tuig gawas sa optical komunikasyon. Ang Microwave Optoelectronics naggamit sa mga pamaagi ug teknolohiya sa natad sa Optoelectronics ingon ang Carrier nga molambo ug makab-ot ang pasundayag ug aplikasyon nga lisud makab-ot sa tradisyonal nga mga sangkap sa electronic. Gikan sa panan-aw sa aplikasyon, kini nag-uban sa mga mosunod nga tulo nga mga aspeto.
Ang una mao ang paggamit sa Optoelectronics aron makamugna ang high-performance, mga signal sa microwave nga low-tunog, gikan sa X-band sa THZ BAND.
Ikaduha, pagproseso sa signal sa microwave. Lakip ang paglangan, pagsala, pagbag-o sa pagkakabig, pagdawat ug uban pa.
Ikatulo, ang paghatud sa mga signal sa analog.

Sa kini nga artikulo, ang tagsulat nagpaila lamang sa una nga bahin, ang henerasyon sa signal sa microwave. Ang tradisyonal nga microwaver milimeter Wave nga gihimo sa III_V micreroelectronic nga mga sangkap. Ang mga limitasyon niini adunay mga musunud nga mga punto: una, sa taas nga mga frequency sama sa 100Ghz sa taas, ang tradisyonal nga mga microelectronics mahimo nga makahimo og signal, wala sila'y mahimo. Ikaduha, aron maibanan ang tunog sa bahin ug mapaayo ang kalig-on sa frequency, ang orihinal nga aparato kinahanglan ibutang sa usa ka kaayo nga ubos nga temperatura. Ikatulo, lisud nga makab-ot ang usa ka halapad nga pagbag-o sa kanunay nga pagbag-o sa kanunay nga pagbag-o. Aron masulbad kini nga mga problema, ang teknolohiya sa Optoelectronic mahimong usa ka papel. Ang mga nag-unang pamaagi gihulagway sa ubos.

1. Pinaagi sa kalainan sa duha nga magkalainlain nga mga signal sa laser, usa ka taas nga talagsaong photodetctor gigamit aron mabag-o ang mga signal sa microwave, ingon sa gipakita sa Figure 1.

Hulagway 1. Schematic Diagram sa mga microwaves nga gihimo sa kalainan sa duhalasers.

Ang mga bentaha sa kini nga pamaagi mao ang yano nga istruktura, mahimo'g makamugna labing taas nga frequency wave ug bisan ang pag-adjust sa frequency nga mahimo nga usa ka dako nga pagbag-o sa kanunay nga pagbag-o, pag-ayo sa kusog nga pag-ayo. Ang kakulangan mao nga ang linya sa linya o bahin sa pagkalainlain nga signal nga gipamaligya sa duha nga wala'y katakus sa laser nga adunay usa ka gamay nga linya apan usa ka dako nga linewidth (~ MHZ) gigamit. Kung ang mga kinahanglanon sa kantidad sa gibug-aton sa sistema dili taas, mahimo nimong gamiton ang ubos nga kasaba (~ KHZ) Solid-State Lasers,Fiber Laser, gawas nga lungagsemiconductor lasers, ug uban pa, ang duha nga lainlaing mga pamaagi sa mga signal sa laser nga gihimo sa parehas nga lungag sa laser mahimo usab nga magamit sa usa ka kalainan sa katagbawan sa microwavency.

2. Aron masulbad ang problema nga ang duha nga mga laser sa miaging pamaagi mao ang incoherent ug ang panagway sa Signal Phase Phase Frequency Locking Locking Locking Circuit. Gipakita sa Figure 2 ang usa ka sagad nga aplikasyon sa pag-lock sa injection aron makamugna ang Microwave May MOURCHLES (Figure 2). Pinaagi sa direkta nga pag-inject sa taas nga frequency nga mga signal sa semiconductor laser, o pinaagi sa paggamit sa usa ka Modulator sa Linbo3-Phase sa lainlaing mga frequency sa mga frequency sa mga frequency nga mga comba. Siyempre, ang sagad nga gigamit nga pamaagi aron makuha ang usa ka halapad nga spectrum optical frequency carm mao ang paggamit sa usa ka laraw nga na-lock sa mode. Ang bisan unsang duha nga mga signal sa pagsunud sa nahimo nga optical frequency combs napili sa pagsala ug gi-injected sa laser 1 ug 2 aron mahibal-an ang kanunay nga pag-lock. Tungod kay ang bahin sa lainlaing mga signal sa comb sa optical frequency combes medyo lig-on, mao nga ang multi-play frequency nga pag-signal sa optical frequency nga rate sa pagsubli mahimong makuha.

Hulagway 2. Schematic Diagram sa frequency sa microwave nga nagdoble nga signal nga gipamaligya pinaagi sa pag-lock sa injection.
Ang isa pa ka paagi nga maminusan ang paryente nga hease tunog sa duha nga mga laser mao ang paggamit sa usa ka negatibo nga feedback nga optical nga Optical Pll, ingon sa gipakita sa Figure 3.

Hulagway 3. Schematic Diagram sa OPL.

Ang prinsipyo sa optical Pll parehas sa Pll sa natad sa mga electronics. Ang kalainan sa hugna sa duha nga mga laser nakabig sa usa ka signal sa elektrikal pinaagi sa usa ka phase sa phasevency nga nakuha sa usa ka linya sa pagkontra sa usa ka bahin sa mga laser (alang sa mga laser nga control Pinaagi sa usa ka negatibo nga feedback control loop, ang paryente nga frequency nga yugto sa taliwala sa duha nga mga signal sa laser gi-lock sa signal sa microwave. Ang hiniusa nga signal sa optical mahimo nga ipadala pinaagi sa optical fibers sa usa ka photodetector sa ubang lugar ug nakabig sa usa ka signal sa microwave. Ang sangputanan nga tunog sa microwave hapit parehas sa parehas nga signal sa pakisayran sa sulod sa bandwidth sa Negatibo nga Feedback Loop. Ang kasaba sa phase sa gawas sa bandwidth parehas sa paryente nga hease kasaba sa orihinal nga duha nga wala'y kalabutan nga mga laser.
Dugang pa, ang reperensya sa microwave signal nga gigikanan mahimo usab nga mabag-o sa ubang mga signal nga gigikanan sa frequency, o uban pa nga frequency nga signal, o uban pang mga pirma sa microwency, o uban pang mga pirma sa microwency, o ang labi ka daghan nga signal sa microwency, o ang labi ka daghang mga pirma sa microwency, o uban pa nga frequency nga signal, o uban pang mga pirma sa microwency, o uban pang mga pirma sa microwency, o pag-usab sa mga higot nga microwency, o pagbag-o sa mga higot nga microwency, o pagbag-o sa mga high-frequency rf, thz signal.
Kung itandi sa pag-lock sa frequency sa injection mahimo ra nga makakuha og daghang pagdoble, ang mga na-lock nga mga loops labi ka dali, mahimo nga makapatunghag mga dili komplikado nga mga frequency, ug siyempre mas komplikado. Pananglitan, ang optical frequency nga gihimo sa Photoelectric Modulator sa Figure 2 gigamit ingon ang Tag-iya sa Sulati nga Signals, ug dayon ang mga tag-as nga linya sa pag-look, ug ang gipakita sa Figure-Freop nga mga signal sa duha nga mga sulud sa kargamento, ug dayon ang mga tag-as nga linya sa pag-look, ug ang gipakita sa Figure nga mga signal sa duha nga mga Plase sa Dome-Phases Ang microwave signal sa N * Frep + F1 + F2 mahimo nga mahimo pinaagi sa kalainan sa kadaghan sa duha nga laser.

Hulagway 4

3. Gamita ang MODE-I-lock nga Papse Laser aron mabag-o ang signal sa Optical Pulse sa signal sa microwavephotodetector.

Ang panguna nga bentaha sa kini nga pamaagi mao nga ang usa ka signal nga adunay kaayo nga kusog nga kalig-on ug kaayo nga tunog nga hugna makuha. By locking the frequency of the laser to a very stable atomic and molecular transition spectrum, or an extremely stable optical cavity, and the use of self-doubling frequency elimination system frequency shift and other technologies, we can obtain a very stable optical pulse signal with a very stable repetition frequency, so as to obtain a microwave signal with ultra-low phase noise. Hulagway 5.

Hulagway 5

Bisan pa, tungod kay ang rate sa pagsubli sa pulso dili sukwahi sa gitas-on sa lungag sa laser, ug ang tradisyonal nga pag-lock sa laser dako nga mga signal sa microwency nga direkta. Gawas pa, ang gidak-on, gibug-aton ug pag-inom sa enerhiya sa tradisyonal nga mga nagbugkos sa Laser, ingon man ang mapintas nga mga kinahanglanon sa kalikopan, gilimitahan ang ilang mga aplikasyon sa laboratoryo. Aron mabuntog kini nga mga kalisud, ang panukiduki bag-o lang nagsugod sa Estados Unidos ug Alemanya gamit ang mga nonlinear nga epekto sa mga sagad nga mga cavans sa Medical.

4. Opto electronic OSCillator, Figure 6.

Hulagway 6. Schematic Diagram sa Photoelectric nga adunay kalabutan sa Oscillator.

Usa sa mga tradisyonal nga pamaagi sa pagmugna sa mga microwaves o laser mao ang paggamit sa usa ka self-feferback nga sirado nga loop, basta ang makuha sa sirado nga pag-osciller o laser. Mas taas ang kalidad nga hinungdan sa CRIPET LOOP, ang gamay nga nahimo nga sulud sa signal o frequency. Aron madugangan ang kalidad nga hinungdan sa loop, ang direkta nga paagi mao ang pagdugang sa gitas-on sa loop ug pagminus sa pagkawala sa paglansad. Bisan pa, ang usa ka mas taas nga loop sagad nga nagsuporta sa henerasyon sa daghang mga pamaagi sa pag-oscillation, ug kung ang usa ka pig-ot nga band-band nga filter sa Miclavened Miclavence MicluVe Micalikave Signal mahimong makuha. Si Photoelectric nga gisagol sa Oscillator usa ka tinubdan sa signal sa microwave base sa kini nga ideya, gigamit kini nga mas taas nga fiber sa pagkawala sa loop q sa microwave signal nga adunay kaayo nga kasaba sa phaseve. Tungod kay ang pamaagi gisugyot kaniadtong 1990s, kini nga matang sa Oscillator nakadawat sa daghang panukiduki ug daghang pag-uswag, ug adunay karon nga komersyal nga photoelectric inubanan sa mga oscillator. Mas bag-ohay lang, ang mga oscillator sa Photoelectric kansang mga frequency mahimong mabag-o sa usa ka halapad nga han-ay naugmad. Ang nag-unang problema sa mga gigikanan sa microwave nga pinasukad sa arkitektura mao nga ang lungag taas, ug ang kasaba sa libre nga pag-agos (FSR) ug ang doble nga frequency mahimong madugangan. Dugang pa, ang mga sangkap sa photoelectric nga gigamit labi pa, ang gasto taas, ang gidaghanon lisud nga maminusan, ug ang mas dugay nga sulud mas sensitibo sa kagubot sa kalikopan.

Ang labaw sa mubo nagpakilala sa daghang mga pamaagi sa henerasyon sa photoelecron sa mga signal sa microwave, ingon man ang ilang mga bentaha ug mga kakulangan. Finally, the use of photoelectrons to produce microwave has another advantage is that the optical signal can be distributed through the optical fiber with very low loss, long-distance transmission to each use terminal and then converted into microwave signals, and the ability to resist electromagnetic interference is significantly improved than traditional electronic components.
Ang pagsulat sa kini nga artikulo sa panguna alang sa pakisayran, ug inubanan sa kaugalingon nga kasinatian sa panukiduki ug kasinatian sa tagsulat sa kini nga uma, adunay mga kasaypanan ug dili masabut.