Lisebelisoa tsa optoelectronic tsa microwave, joalo ka ha lebitso le bontša, ke moo microwave lelisebelisoa tsa optoelectronicsMaqhubu a microwave le maqhubu a khanya ke maqhubu a motlakase, 'me maqhubu a fapane ka boholo, 'me likarolo le mahlale a ntlafalitsoeng masimong a tsona a fapane haholo. Ha re kopane, re ka sebelisa monyetla oa e mong le e mong, empa re ka fumana lits'ebetso le litšobotsi tse ncha tse thata ho li hlokomela ka ho latellana.
Puisano ea mahloke mohlala o ka sehloohong oa motsoako oa li-microwave le li-photoelectron. Lipuisano tsa pele tsa mohala le tsa telegraph tse se nang mohala, tlhahiso, phatlalatso le kamohelo ea matšoao, lisebelisoa tsohle tsa microwave tse sebelisitsoeng. Maqhubu a motlakase a maqhubu a tlase a sebelisoa qalong hobane sebaka sa maqhubu se senyenyane 'me bokhoni ba kanale ba phetisetso bo bonyenyane. Tharollo ke ho eketsa maqhubu a lets'oao le fetisoang, ha maqhubu a le holimo, mehloli ea spectrum e ngata. Empa lets'oao la maqhubu a phahameng tahlehelong ea phatlalatso ea moea e kholo, empa hape e bonolo ho thibeloa ke litšitiso. Haeba thapo e sebelisoa, tahlehelo ea thapo e kholo, 'me phetisetso ea sebaka se selelele ke bothata. Ho hlaha ha puisano ea fiber ea optical ke tharollo e ntle mathateng ana.Faeba ea mahloe na le tahlehelo e tlase haholo ea phetiso 'me ke sesebelisoa se setle sa ho fetisa matšoao libakeng tse telele. Maqhubu a maqhubu a khanya a maholo haholo ho feta a li-microwave 'me a ka fetisa likanale tse ngata tse fapaneng ka nako e le' ngoe. Ka lebaka la melemo ena eaphetiso ea optical, puisano ea fiber ea optical e fetohile motheo oa phetisetso ea tlhahisoleseling ea kajeno.
Puisano ea mahlo e na le nalane e telele, lipatlisiso le ts'ebeliso li pharaletse haholo ebile li holile, ha re bue ho eketsehileng. Pampiri ena e hlahisa haholo-holo litaba tse ncha tsa lipatlisiso tsa microwave optoelectronics lilemong tsa morao tjena ntle le puisano ea mahlo. Microwave optoelectronics e sebelisa haholo-holo mekhoa le mahlale lefapheng la optoelectronics e le mojari ho ntlafatsa le ho fihlela ts'ebetso le ts'ebeliso eo ho leng thata ho e fihlela ka likarolo tsa elektroniki tsa microwave tsa setso. Ho latela pono ea ts'ebeliso, e kenyelletsa haholo-holo likarolo tse tharo tse latelang.
Ea pele ke tšebeliso ea li-optoelectronics ho hlahisa matšoao a microwave a sebetsang hantle le a lerata le tlase, ho tloha ho X-band ho ea fihla ho THz band.
Ea bobeli, ts'ebetso ea matshwao a microwave. Ho kenyeletsoa tieho, ho sefa, phetoho ea maqhubu, ho amohela le tse ling.
Ea boraro, phetiso ea matšoao a analog.
Sehloohong sena, mongoli o hlahisa karolo ea pele feela, tlhahiso ea lets'oao la microwave. Leqhubu la microwave la setso la millimeter le hlahisoa haholo-holo ke likarolo tsa microelectronic tsa iii_V. Meeli ea lona e na le lintlha tse latelang: Ea pele, ho maqhubu a phahameng joalo ka 100GHz kaholimo, li-microelectronic tsa setso li ka hlahisa matla a fokolang le a fokolang, ho lets'oao la maqhubu a phahameng la THz, li ke ke tsa etsa letho. Ea bobeli, e le ho fokotsa lerata la mohato le ho ntlafatsa botsitso ba maqhubu, sesebelisoa sa pele se hloka ho beoa tikolohong e tlase haholo ea mocheso. Ea boraro, ho thata ho fihlella mefuta e mengata ea phetoho ea maqhubu a modulation. Ho rarolla mathata ana, theknoloji ea optoelectronic e ka bapala karolo. Mekhoa e meholo e hlalositsoe ka tlase.
1. Ka lebaka la phapang ya maqhubu a mabedi a fapaneng a matshwao a laser a maqhubu, sesebelisoa sa ho lemoha maqhubu a phahameng se sebediswa ho fetola matshwao a microwave, jwalo ka ha ho bontshitswe ho Setshwantsho sa 1.
Setšoantšo sa 1. Setšoantšo sa di-microwave tse hlahisitsoeng ke phapang ya maqhubu a tse pedili-laser.
Melemo ea mokhoa ona ke sebopeho se bonolo, se ka hlahisa maqhubu a maqhubu a phahameng haholo a millimeter le esita le lets'oao la maqhubu a THz, 'me ka ho fetola maqhubu a laser ho ka etsa mefuta e mengata ea phetoho e potlakileng ea maqhubu, maqhubu a ho sweep. Bothata ke hore lerata la mola kapa la mohato oa phapang ea lets'oao la maqhubu a hlahisoang ke matšoao a mabeli a laser a sa amaneng le leholo haholo, 'me botsitso ba maqhubu ha bo holimo, haholo-holo haeba ho sebelisoa laser ea semiconductor e nang le bophahamo bo bonyenyane empa e le bophara bo boholo ba mola (~MHz). Haeba litlhoko tsa bophahamo ba sistimi li se holimo, u ka sebelisa lasers ea boemo bo tiileng ba lerata le tlase (~kHz),li-laser tsa faeba, lesoba la kantleli-laser tsa semiconductor, jj. Ho phaella moo, mekgwa e mmedi e fapaneng ya matshwao a laser a hlahiswang ka hara lesoba le le leng la laser e ka boela ya sebediswa ho hlahisa maqhubu a phapang, e le hore tshebetso ya botsitso ba maqhubu a microwave e ntlafale haholo.
2. E le ho rarolla bothata ba hore li-laser tse peli mokhoeng o fetileng ha li lumellane 'me lerata la mohato oa lets'oao le hlahisoang le leholo haholo, ho lumellana pakeng tsa li-laser tse peli ho ka fumanoa ka mokhoa oa ho notlela mohato oa ho notlela oa maqhubu a ente kapa potoloho ea ho notlela mohato oa karabelo e mpe. Setšoantšo sa 2 se bontša ts'ebeliso e tloaelehileng ea ho notlela ka ente ho hlahisa li-microwave tse ngata (Setšoantšo sa 2). Ka ho kenya ka kotloloho matšoao a hona joale a maqhubu a phahameng ka har'a laser ea semiconductor, kapa ka ho sebelisa modulator ea mohato oa LinBO3, matšoao a mangata a optical a maqhubu a fapaneng a nang le sebaka se lekanang sa maqhubu a ka hlahisoa, kapa li-comb tsa maqhubu a optical. Ehlile, mokhoa o sebelisoang hangata oa ho fumana comb ea maqhubu a optical e pharaletseng ke ho sebelisa laser e notletsoeng ka mokhoa. Matšoao afe kapa afe a mabeli a comb ka har'a comb ea maqhubu a optical e hlahisoang a khethoa ka ho sefa le ho kenngoa ka har'a laser 1 le 2 ka ho latellana ho hlokomela ho notlela ha maqhubu le mohato ka ho latellana. Hobane mohato o pakeng tsa matšoao a fapaneng a comb ea comb ea maqhubu a optical o tsitsitse haholo, e le hore mohato o amanang pakeng tsa li-laser tse peli o tsitsitse, ebe ka mokhoa oa maqhubu a phapang joalo ka ha ho hlalositsoe pele, letšoao la microwave la maqhubu a mangata la sekhahla sa ho pheta-pheta ha comb ea maqhubu a optical le ka fumanoa.
Setšoantšo sa 2. Setšoantšo sa kemiso sa lets'oao la ho imena habeli ha maqhubu a microwave le hlahisoang ke ho notlela maqhubu a ente.
Tsela e 'ngoe ea ho fokotsa lerata la mekhahlelo e amanang le laser tse peli ke ho sebelisa PLL ea optical feedback e mpe, joalo ka ha ho bontšitsoe ho Setšoantšo sa 3.
Setšoantšo sa 3. Setšoantšo sa OPL.
Molao-motheo oa PLL ea optical o tšoana le oa PLL lefapheng la lisebelisoa tsa elektroniki. Phapang ea mekhahlelo ea li-laser tse peli e fetoloa lets'oao la motlakase ke sesebelisoa sa ho lemoha (se lekanang le sesebelisoa sa ho lemoha mekhahlelo), ebe phapang ea mekhahlelo pakeng tsa li-laser tse peli e fumanoa ka ho etsa maqhubu a phapang ka mohloli oa lets'oao la referense ea microwave, e atolosoang le ho sefshoa ebe e khutlisetsoa ho yuniti ea taolo ea maqhubu ea e 'ngoe ea li-laser (bakeng sa li-laser tsa semiconductor, ke motlakase oa ente). Ka loop e joalo ea taolo ea maikutlo a fosahetseng, mohato oa maqhubu a amanang pakeng tsa matšoao a mabeli a laser o notleloa lets'oao la referense ea microwave. Lets'oao le kopaneng la mahlo le ka fetisetsoa ka likhoele tsa optical ho ea ho sesebelisoa sa ho lemoha litšoantšo sebakeng se seng 'me la fetoloa lets'oao la microwave. Lerata la mekhahlelo le hlahang la lets'oao la microwave le batla le tšoana le la lets'oao la referense ka har'a bandwidth ea loop ea karabelo e mpe e koetsoeng ka mohato. Lerata la mekhahlelo ka ntle ho bandwidth le lekana le lerata la mekhahlelo le amanang la li-laser tse peli tse sa amaneng tsa pele.
Ho phaella moo, mohlodi wa letshwao la microwave ya referense o ka boela wa fetolwa ke mehlodi e meng ya letshwao ka ho imena habeli ha maqhubu, maqhubu a karohano, kapa ts'ebetso e nngwe ya maqhubu, e le hore letshwao la microwave la maqhubu a tlase le ka imena habeli, kapa la fetolelwa ho matshwao a maqhubu a phahameng a RF, THz.
Ha ho bapisoa le ho notlela maqhubu ka ente ho ka etsa hore maqhubu a imenne habeli feela, li-loop tse notletsoeng ka mekhahlelo li tenyetseha haholoanyane, li ka hlahisa maqhubu a batlang a sa reroa, 'me ehlile li rarahane haholo. Mohlala, sekotlo sa maqhubu a optical se hlahisoang ke modulator ea photoelectric ho Setšoantšo sa 2 se sebelisoa e le mohloli oa leseli, 'me sekotlo sa maqhubu a optical se notletsoe ka mekhahlelo se sebelisoa ho notlela maqhubu a li-laser tse peli ka khetho ho matšoao a mabeli a sekotlo sa optical, ebe se hlahisa matšoao a maqhubu a phahameng ka maqhubu a phapang, joalo ka ha ho bontšitsoe Setšoantšong sa 4. f1 le f2 ke maqhubu a lets'oao la litšupiso a li-PLLS tse peli ka ho latellana, 'me lets'oao la microwave la N*frep+f1+f2 le ka hlahisoa ke maqhubu a phapang pakeng tsa li-laser tse peli.
Setšoantšo sa 4. Setšoantšo sa moralo sa ho hlahisa maqhubu a sa reroang ho sebelisoa li-comb tsa maqhubu a optical le PLLS.
3. Sebelisa laser ea pulse e notletsoeng ke mode ho fetolela lets'oao la pulse la optical hore e be lets'oao la microwave kasesebelisoa sa ho lemoha foto.
Molemo o moholo oa mokhoa ona ke hore lets'oao le nang le botsitso bo botle haholo ba maqhubu le lerata le tlase haholo la mekhahlelo le ka fumanoa. Ka ho notlela maqhubu a laser ho spectrum e tsitsitseng haholo ea phetoho ea athomo le ea limolek'hule, kapa cavity e tsitsitseng haholo ea optical, le ts'ebeliso ea sistimi ea ho felisa maqhubu a iketsang habeli le mahlale a mang, re ka fumana lets'oao le tsitsitseng haholo la pulse ea optical le nang le maqhubu a tsitsitseng haholo a pheta-pheto, e le ho fumana lets'oao la microwave le nang le lerata le tlase haholo la mekhahlelo. Setšoantšo sa 5.
Setšoantšo sa 5. Papiso ea lerata la mekhahlelo e amanang le mehloli e fapaneng ea lets'oao.
Leha ho le jwalo, hobane sekgahla sa ho pheta-pheta ha pulse se lekana ka tsela e fapaneng le bolelele ba lesoba la laser, mme lesoba la setso le notletsoeng ka mokgwa le leholo, ho thata ho fumana matshwao a microwave a maqhubu a hodimo ka ho toba. Ho feta moo, boholo, boima le tshebediso ya matla ya di-laser tsa setso tse pulsed, hammoho le ditlhoko tse thata tsa tikoloho, di fokotsa ditshebediso tsa tsona haholo-holo tsa laboratori. Ho hlola mathata ana, dipatlisiso di sa tswa qalwa United States le Jeremane di sebedisa ditlamorao tse seng tsa mola ho hlahisa dikamo tsa optical tse tsitsitseng ka maqhubu a manyane haholo, a boleng bo hodimo a chirp mode optical cavities, ao ka lehlakoreng le leng a hlahisang matshwao a microwave a maqhubu a hodimo a lerata le tlase.
4. oscillator ea elektroniki ea opto, Setšoantšo sa 6.
Setšoantšo sa 6. Setšoantšo sa sekema sa oscillator e kopantsoeng ea photoelectric.
E 'ngoe ea mekhoa ea setso ea ho hlahisa li-microwave kapa li-laser ke ho sebelisa loop e koetsoeng ea maikutlo a hau, ha feela keketseho e ka har'a loop e koetsoeng e le kholo ho feta tahlehelo, ho sisinyeha ho ithabisang ho ka hlahisa li-microwave kapa li-laser. Ha ntlha ea boleng ea Q ea loop e koetsoeng e phahame, karolo ea lets'oao e hlahisoang kapa lerata la maqhubu le ba lenyenyane. E le ho eketsa ntlha ea boleng ea loop, tsela e tobileng ke ho eketsa bolelele ba loop le ho fokotsa tahlehelo ea ho phatlalatsoa. Leha ho le joalo, loop e telele hangata e ka tšehetsa tlhahiso ea mekhoa e mengata ea ho sisinyeha, 'me haeba ho eketsoa sefe e moqotetsane ea bandwidth, lets'oao la ho sisinyeha ha microwave le nang le lerata le tlase le le leng le ka fumanoa. Oscillator e kopantsoeng le Photoelectric ke mohloli oa lets'oao la microwave o thehiloeng mohopolong ona, o sebelisa ka botlalo litšobotsi tsa tahlehelo e tlase ea ho phatlalatsoa ha fiber, o sebelisa fiber e telele ho ntlafatsa boleng ba loop Q, o ka hlahisa lets'oao la microwave le nang le lerata le tlase haholo la mohato. Ho tloha ha mokhoa ona o ne o sisintswe dilemong tsa bo-1990, mofuta ona wa oscillator o fumane dipatlisiso tse pharaletseng le ntshetsopele e kgolo, mme hajwale ho na le di-oscillator tsa kgwebo tse kopantsweng ka photoelectric. Haufinyane tjena, di-oscillator tsa photoelectric tseo maqhubu a tsona a ka fetolwang ka mefuta e mengata di se di ntshetsitswe pele. Bothata bo boholo ba mehlodi ya matshwao a microwave e itshetlehileng hodima meralo ena ke hore sekgoqetsane se selelele, mme lerata la phallo ya yona e lokolohileng (FSR) le maqhubu a yona a mabedi di tla eketseha haholo. Ho phaella moo, dikarolo tsa photoelectric tse sebediswang di ngata, ditjeo di hodimo, modumo o thata ho o fokotsa, mme faeba e telele e angwa habonolo ke tshitiso ya tikoloho.
Se boletsoeng ka holimo se hlahisa ka bokhutšoanyane mekhoa e 'maloa ea ho hlahisa matšoao a microwave ka photoelectron, hammoho le melemo le mathata a eona. Qetellong, tšebeliso ea li-photoelectron ho hlahisa microwave e na le molemo o mong ke hore letšoao la optical le ka ajoa ka fiber ea optical ka tahlehelo e tlase haholo, phetiso ea sebaka se selelele ho ea ho e 'ngoe le e 'ngoe ea ts'ebeliso ebe e fetoloa matšoao a microwave, 'me bokhoni ba ho hanela tšitiso ea motlakase bo ntlafalitsoe haholo ho feta likarolo tsa elektroniki tsa setso.
Ho ngolwa ha sengoloa sena ke ha bohlokwa haholo, mme ha ho kopantswe le phihlelo ya dipatlisiso tsa sengoli le boiphihlelo lefapheng lena, ho na le ho se nepahale le ho se utlwisisehe, ka kopo utlwisise.
Nako ea poso: Pherekhong-03-2024