קראַנט סיטואַציע און הייס ספּאַץ פון מייקראַווייוו סיגנאַל דור אין מייקראַווייוו אָפּטאָעלעקטראָניק

מיקראָוואַווע אָפּטאָעלעקטראָניקווי דער נאָמען סאַגדזשעס, איז די ינטערסעקשאַן פון מייקראַווייוו אוןאָפּטאָעלעקטראָניק. מייקראַווייווז און ליכט כוואליעס זענען ילעקטראָומאַגנעטיק כוואליעס, און די פריקוואַנסיז זענען פילע אָרדערס פון אָרדערס פון מאַגנאַטוד אַנדערש, און די קאַמפּאָונאַנץ און טעקנאַלאַדזשיז דעוועלאָפּעד אין זייער ריספּעקטיוו פיעלדס זענען זייער אַנדערש. אין קאָמבינאַציע, מיר קענען נוצן יעדער אנדערע, אָבער מיר קענען באַקומען נייַע אַפּלאַקיישאַנז און קעראַקטעריסטיקס וואָס זענען שווער צו פאַרשטיין ריספּעקטיוולי.

אָפּטיש קאָמוניקאַציעאיז אַ הויפּט ביישפּיל פון די קאָמבינאַציע פון ​​מייקראַווייווז און פאָטאָאָאַלעקטראָנס. פרי טעלעפאָן און טעלעגראַף ווירעלעסס קאָמוניקאַציע, די דור, פּראַפּאַגיישאַן און אָפּטראָג פון סיגנאַלז, אַלע געוויינט מייקראַווייוו דעוויסעס. די נידעריק ילעקטראָומאַגנעטיק כוואליעס זענען מאַניאַפאַקטשערערז זענען געוויינט ווייַל די אָפטקייַט קייט איז קליין און די קאַנאַל קאַפּאַציטעט פֿאַר טראַנסמיסיע איז קליין. די לייזונג איז צו פאַרגרעסערן די אָפטקייַט פון די טראַנסמיטטעד סיגנאַל, די העכער די אָפטקייַט, די מער ספּעקטרום רעסורסן. אָבער די הויך אָפטקייַט סיגנאַל אין די לופט פּראָפּאַגיישאַן אָנווער איז גרויס, אָבער אויך גרינג צו זיין אפגעשטעלט דורך מניעות. אויב די קאַבלע איז געניצט, די אָנווער פון די קאַבלע איז גרויס, און לאַנג-ווייַטקייט טראַנסמיסיע איז אַ פּראָבלעם. די ימערדזשאַנס פון אָפּטיש פיברע קאָמוניקאַציע איז אַ גוטע לייזונג פֿאַר די פּראָבלעמס.אָפּטיש פיברעהאט זייער נידעריק טראַנסמיסיע אָנווער און איז אַ ויסגעצייכנט טרעגער פֿאַר טראַנסמיטינג סיגנאַלז איבער לאַנג דיסטאַנסאַז. די אָפטקייַט קייט פון ליכט כוואליעס איז פיל גרעסער ווי אַ מייקראַווייווז און קענען יבערשיקן פילע פאַרשידענע טשאַנאַלז סיימאַלטייניאַסלי. ווייַל פון די אַדוואַנטידזשיז פוןאָפּטיש טראַנסמיסיעאָפּטיש פיברע קאָמוניקאַציע איז געווארן דער באַקבאָון פון די טראַנסמיסיע פון ​​הייַנט ס אינפֿאָרמאַציע.
אָפּטיש קאָמוניקאַציע האט אַ לאַנג געשיכטע, פאָרשונג און אַפּלאַקיישאַן זענען זייער ברייט און דערוואַקסן און דערוואַקסן, דאָ איז נישט צו זאָגן מער. דער פּאַפּיר איז דער הויפּט ינטראַדוסיז די נייַע פאָרשונג אינהאַלט פון מייקראַווייוו אָפּטאָעלעקטראָניק אין די לעצטע יאָרן אנדערע ווי אָפּטיש קאָמוניקאַציע. מייקראַווייוו אָפּטאָעלעקטראָטיקס דער הויפּט ניצט די מעטהאָדס און טעקנאַלאַדזשיז אין די פעלד פון OPTOellctronics ווי די טרעגער צו פֿאַרבעסערן און דערגרייכן פאָרשטעלונג און אַפּלאַקיישאַן מיט טראדיציאנעלן מייקראַווייוו. פֿון דער פּערספּעקטיוו פון אַפּלאַקיישאַן, דער הויפּט כולל די פאלגענדע דריי אַספּעקץ.
דער ערשטער איז די נוצן פון אָפּטאָעלעקטראָניקס צו דזשענערייט הויך-פאָרשטעלונג, נידעריק-ראַש מייקראַווייוו סיגנאַלז, פֿון די X-Mand The the The Thz באַנד.
רגע, מייקראַווייוו סיגנאַל פּראַסעסינג. אַרייַנגערעכנט פאַרהאַלטן, פילטערינג, אָפטקייַט קאַנווערזשאַן, ריסיווינג און אַזוי אויף.
דריט, די טראַנסמיסיע פון ​​אַנאַלאָג סיגנאַלז.

אין דעם אַרטיקל, דער מחבר בלויז ינטראַדוסיז דער ערשטער טייל, דער דור פון מייקראַווייוו סיגנאַל. טראַדיציאָנעל מייקראַווייוו מילאַמיטער כוואַליע איז דער הויפּט דזשענערייטאַד דורך III_V מיקראָעלעקטראָניק קאַמפּאָונאַנץ. זייַן לימיטיישאַנז האָבן די פאלגענדע ווייזט: ערשטער, צו הויך פריקוואַנסיז אַזאַ ווי 100 גהז אויבן, בעקאַבאָלעדיק מיקראָעלעקטראָניקס קענען פּראָדוצירן ווייניקער און ווייניקער מאַכט, צו די העכער אָפטקייַט פון די סיגנאַל, זיי קענען טאָן גאָרנישט. רגע, צו רעדוצירן פלאַסע ראַש און פֿאַרבעסערן אָפטקייַט פעסטקייַט, די אָריגינעל מיטל דאַרף זיין געשטעלט אין אַ גאָר נידעריק טעמפּעראַטור סוויווע. דריט, עס איז שווער צו דערגרייכן אַ ברייט קייט פון אָפטקייַט מאָדפקייַט קאַנווערזשאַן. צו סאָלווע די ןעמעלבארפֿער פּראָבלעמס, אָפּטאָעלעקטראָניק טעכנאָלאָגיע קענען שפּילן אַ ראָלע. די הויפּט מעטהאָדס זענען דיסקרייבד אונטן.

1. דורך די חילוק אָפטקייַט פון צוויי פאַרשידענע אָפטקייַט לאַזער סיגנאַלז, אַ הויך-אָפטקייַט פאָטאָדעטטאָר איז געניצט צו קאַנווערץ סיגנאַלז, ווי געוויזן אין פיגורע 1.

פיגורע 1. סכעמאַטיש דיאַגראַמע פון ​​מייקראַווייווז דזשענערייטאַד דורך די חילוק אָפטקייַט פון צוויילייזערז.

די אַדוואַנטאַגעס פון דעם אופֿן זענען פּשוט סטרוקטור, קענען דזשענערייט גאָר הויך אָפטקייַט מילאַמיטער כוואַליע און דורך אַדזשאַסטינג די אָפטקייַט פון די לאַזער קענען פירן אַ גרויס קייט פון שנעל אָפטקייַט קאַנווערזשאַן. די כיסאָרן איז געניצט פֿאַר די מילד אָדער פאַסע ראַש. אויב די ווייכווארג באַנד באדערפענישן זענען נישט הויך, איר קענען נוצן נידעריק ראַש (~ KHZ) האַרט שטאַט לייזערז,פיברע לייזערז, פונדרויסנדיק קאַוואַטיסעמיקאַנדאַקטער לייזערז, עטק. אין דערצו, צוויי פאַרשידענע מאָדעס פון לאַזער סיגנאַלז דזשענערייטאַד אין דער זעלביקער לאַזער קאַוואַטי קענען אויך זיין געניצט צו דזשענערייט אַ חילוק, אַזוי אַז די מייקראַווייוו אָפטקייַט פאָרשטעלונג איז זייער ימפּרוווד.

2. אין סדר צו סאָלווע די צוויי לייזערז אין די פריערדיקע אופֿן זענען ינקאָוכיראַנט און דער סיגנאַל פאַסע ראַש דזשענערייטאַד איז צו גרויס, די היראַנסערס קענען זיין באקומען דורך די צוויי לייזערז קענען זיין באקומען דורך די צוויי לייזערז קענען זיין באקומען דורך די צוויי לייזערז קענען זיין באקומען דורך די ינדזשעקשאַן פון די ינדזשעקשאַן אָפטקייַט לאַקינג קרייַז. פיגורע 2 ווייזט אַ טיפּיש אַפּלאַקיישאַן פון ינדזשעקשאַן לאַקינג צו דזשענערייט מייקראַווייוו מאַלטאַפּאַלז (פיגורע 2). דורך גלייך ינדזשעקטינג הויך אָפטקייַט קראַנט סיגנאַלז אין אַ סעמיקאַנדאַקטער לאַזער, אָדער מיט אַ לינבאָוט פאַסיאַל סיגנאַלז פון פאַרשידענע פריקוואַנסיז מיט גלייַך אָפטקייַט ספּייסינג קענען זיין דזשענערייטאַד אָדער אָפּטיש אָפטקייַט. דאָך, די קאַמאַנלי געוויינט אופֿן צו באַקומען אַ ברייט ספּעקטרום אָפּטיש אָפטקייַט קאַם איז צו נוצן אַ מאָדע-פארשפארט לאַזער. קיין צוויי קאַם סיגנאַלז אין די דזשענערייטאַד אָפּטיש אָפטקייַט קאַם זענען סעלעקטעד דורך פילטערינג און ינדזשעקטעד אין לאַזער 1 און 2 ריספּעקטיוולי צו פאַרשטיין אָפטקייַט און פאַסע לאַקינג ריספּעקטיוולי. ווייַל די פאַסע צווישן פאַרשידענע קאַם סיגנאַלז פון די אָפּטיש אָפטקייַט קאַם איז לעפיערעך סטאַביל, אַזוי אַז די קאָרעוו פאַסע צווישן די צוויי לייזערז איז סטאַביל אָפטקייַט סיגנאַל פון די אָפּטיש אָפטקייַט קאָמפּ יבערכאַזאַנאַל אָפטקייַט קאַם יבערכאַזערונג קורס קענען זיין באקומען.

פיגורע 2. סכעמאַטיש דיאַגראַמע פון ​​מייקראַווייוו אָפטקייַט דאַבלינג סיגנאַל דזשענערייטאַד דורך ינדזשעקשאַן אָפטקייַט לאַקינג.
אן אנדער וועג צו רעדוצירן די קאָרעוו פאַסע ראַש פון די צוויי לייזערז איז צו נוצן אַ נעגאַטיוו באַמערקונגען אָפּטיש פּלל, ווי געוויזן אין פיגורע 3.

פיגורע 3. סכעמאַטיש דיאַגראַמע פון ​​אָפּל.

דער פּרינציפּ פון אָפּטיש פּלל איז ענלעך צו דעם פון פּלל אין די פעלד פון עלעקטראָניק. די פייז חילוק פון די צוויי לייזערז איז קאָנווערטעד אין אַן עלעקטריקאַל סיגנאַל דורך אַ פאָטאָדעטעקטאָר (עקוויוואַלענט צו אַ פאַסע דיטעקטער). דורך אַזאַ אַ נעגאַטיוו באַמערקונגען קאָנטראָל שלייף, די קאָרעוו אָפטקייַט פון פאַסע צווישן די צוויי לאַזער סיגנאַלז איז פארשפארט צו דערמאָנען מייקראַווייוו סיגנאַל. די קאַמביינד אָפּטיש סיגנאַל קענען דעריבער זיין טראַנסמיטטעד דורך אָפּטיש פייבערז צו אַ פאָטאָדעטטאָר אַנדערש ווערק און קאָנווערטעד אין אַ מייקראַווייוו סיגנאַל. די ריזאַלטינג פאַסע ראַש פון די מייקראַווייוו סיגנאַל איז כּמעט די זעלבע ווי אַז פון דער רעפֿערענץ סיגנאַל אין די באַנדווידט פון די פאַסע-פארשפארט נעגאַטיוו באַמערקונגען. די פאַסע ראַש אַרויס די באַנדווידט איז גלייך צו די קאָרעוו פאַסע ראַש פון אָריגינעל צוויי אַנרילייטיד לייזערז.
אין אַדישאַן, די דערמאָנען מייקראַווייוו סיגנאַל מקור קענען אויך זיין קאָנווערטעד דורך אנדערע סיגנאַל קוואלן דורך פרובירט דאַבלינג, דיוויזער אָפטקייַט, אָדער אנדערע אָפטקייַט פּראַסעסינג, אַזוי אַז די נידעריקער אָפטקייַט סיגנאַלז קענען זיין מולטידובעד, אָדער קאָנווערטעד צו הויך-אָפטקייַט רף
קאַמפּערד מיט ינדזשעקשאַן אָפטקייַט לאַקינג קענען בלויז באַקומען אָפטקייַט דאַבלינג, פאַסע-פארשפארט לופּס זענען מער פלעקסאַבאַל, קענען פּראָדוצירן כּמעט אַרביטראַריש פריקוואַנסיז. למשל, אָפּטיש אָפטקייַט קאַם דזשענערייטאַד דורך די פאָוטאָוילעקטריק מאַדזשאַליישאַן אין פיגורע 2 איז געניצט ווי די ליכט מקור, און די אָפּטיש אָפּצאָל-פארשפארט לאזט די צוויי לייזערז צו די צוויי-אָפּטיש אַריבערפירן פון די צוויי לייזערז צו די צוויי פּלייסאַז צו די צוויי פּלאַסטיוו N * FREP + F1 + F2 קענען זיין דזשענערייטאַד דורך די חילוק אָפטקייַט צווישן די צוויי לייזערז.

פיגורע 4. סכעמאַטיש דיאַגראַמע פון ​​דזשענערייטינג אַרביטראַריש פריקוואַנסיז מיט אָפּטיש אָפטקייַט פון דיקס און פּללס.

3. ניצן מאָדע-פארשפארט דויפל לאַזער צו קאָנווערט אָפּטיש דויפעק סיגנאַל אין מייקראַווייוו סיגנאַל דורךפאָטאָדעטטער.

דער הויפּט מייַלע פון ​​דעם אופֿן איז אַז אַ סיגנאַל מיט זייער גוט אָפטקייַט פעסטקייַט און זייער נידעריק פאַסע ראַש קענען זיין באקומען. דורך לאַקינג די אָפטקייַט פון די לאַזער צו אַ זייער סטאַביל אַטאָמישע און מאָלעקולאַר יבערגאַנג ספּעקטרום, אָדער אַ גאָר סטאַביל אָפּטיש ראַש און אנדערע טעקנאַלאַדזשיז, מיר קענען באַקומען אַ זייער סטאַביל אָפּטיש דויפעק סיגנאַל מיט אַ זייער סטאַביל אָפּטיש דויפעק סיגנאַל מיט אַ זייער סטאַביל אָפּטיאָנאַל דויפעק סיגנאַל מיט אַ זייער סטאַביל אָפּטיאָנאַל דויפעק סיגנאַל מיט אַ זייער סטאַביל אָפּטיאָנאַל דויפעק סיגנאַל מיט אַ זייער סטאַביל אָפּטיאָנאַל דויפעק סיגנאַל מיט אַ זייער סטאַביל אָפּטיאָנאַל דויפעק סיגנאַל מיט אַ זייער סטאַביל אָפּטיאָנאַל דויפעק סיגנאַל מיט אַ זייער סטאַביל אָפּטיאָנאַל דויפעק סיגנאַל מיט אַ זייער סטאַביל אָפּטיאָנאַל דויפעק סיגנאַל מיט אַ זייער סטאַביל אָפּטיאָנאַל דויפעק סיגנאַל מיט אַ זייער סטאַביל אָפּטיאָנאַל דויפעק סיגנאַל מיט אַ זייער סטאַביל אָפּטיאָנאַל דויפעק סיגנאַל מיט אַ זייער סטאַביל אָפּטיאָנאַל דויפעק סיגנאַל מיט אַ זייער סטאַביל אָפּטימאָאַדאַנץ. פיגורע 5.

פיגורע 5. פאַרגלייַך פון קאָרעוו פאַסע ראַש פון פאַרשידענע סיגנאַל קוואלן.

אָבער, ווייַל די דויפעק יבערכאַזערונג קורס איז ינווערסלי פּראַפּאָרשאַנאַל צו די לאַזער, און די טראדיציאנעלן מאָדע-לאַקט לאַזער איז גרויס, עס איז שווער צו קריגן הויך אָפטקייַט מייקראַווייוו סיגנאַלז. אין דערצו, די גרייס, וואָג און ענערגיע קאַנסאַמשאַן פון בעקאַבאָלעדיק פּאַלסד לייזערז, ווי געזונט ווי די האַרב ינווייראַנמענאַל באדערפענישן, לימיט זייער דער הויפּט לאַבאָראַטי אַפּלאַקיישאַנז. צו באַקומען די שוועריקייטן, פאָרשונג לעצטנס אנגעהויבן אין די פאַרייניקטע שטאַטן און דייַטשלאַנד מיט נאַנליניער יפעקס צו דזשענערייט אָפטקייַט פון הויך-קוואַליטעט זאַמלונג פון הויך-קוואַליטעט

4. OPTO עלעקטראָניש אָסילייטער, פיגורע 6.

פיגורע 6. סכעמאַטיש דיאַגראַמע פון ​​פאָוטאָוילעקטריק קאַפּאַלד אַסאַלייטער.

איינער פון די בעקאַבאָלעדיק מעטהאָדס פון דזשענערייטינג מיקראָוועס אָדער לייזערז איז צו נוצן אַ זיך-באַמערקונגען פֿאַרמאַכט בלעטער, אַזוי לאַנג ווי די געווינען אין די פֿאַרמאַכט שלייף איז גרעסער ווי די אָנווער, די זיך-יקסייטאַד אַסאַליישאַן קענען פּראָדוצירן די זעלבסט-יקסייטאַד אַסאַליישאַן קענען פּראָדוצירן די זעלבסט-יקסייטאַד אַסאַליישאַן קענען פּראָדוצירן די זעלבסט-יקסייטאַד אַסאַליישאַן קענען פּראָדוצירן די זעלבסט-יקסייטאַד אַסאַליישאַן קענען פּראָדוצירן אָט-יקסייטאַד אַסאַליישאַן קענען פּראָדוצירן אָט-יקסייטאַד אָט-אָנווער קענען פּראָדוצירן אָט-יקסייטאַד אָט-אָנווער. די העכער די קוואַליטעט פאַקטאָר ק פון די פארמאכט שלייף, דער קלענערער דזשענערייטאַד סיגנאַל פאַסע אָדער אָפטקייַט ראַש. אין סדר צו פאַרגרעסערן די קוואַליטעט פאַקטאָר פון די שלייף, די דירעקט וועג איז צו פאַרגרעסערן די שלייף לענג און מינאַמייז די פּראַפּאַגיישאַן אָנווער. אָבער, אַ מער שלייף קענען יוזשאַוואַלי שטיצן די דור פון קייפל מאָדעס פון אַסאַליישאַן, און אויב אַ שמאָל באַנדווידט פילטער איז צוגעגעבן, אַ איין-אָפטקייַט נידעריק-אָפטקייַט נידעריק-אָפטקייַט נידעריק-פּראָצעס נידעריק-פּראָצעס נידעריק-פּראָצעס נידעריק-פּראָצעס פון נידעריק-פּראָצעס מייקראַווייוו אַסאַליישאַן סיגנאַל קענען זיין באקומען. פאָוטאָוילעקטריק קאַפּאַלד אַסאַלייטער איז אַ מייקראַווייוו סיגנאַל מקור באזירט אויף דעם געדאַנק, עס מאכט פול נוצן פון די פיברע ס נידעריק-פּראַפּאַגיישאַן אָנווער פֿעיִקייטן מיט אַ מער-פּראַפּיישאַן אָנווער פֿעיִקייטן מיט אַ מער-פּראַפּאַגיישאַן אָנווער פֿעיִקייטן, קענען פּראָדוצירן אַ מייקראַווייוו סיגנאַל מיט זייער מייקראַווייוו סיגנאַל מיט זייער נידעריק פאַסע ראַש. זינט דער אופֿן איז געווען פארגעלייגט אין די 1990 ס, דעם טיפּ פון אַסאַלייטער האט באקומען ברייט פאָרשונג און היפּש אַנטוויקלונג, און עס זענען איצט געשעפט פאָוטאָובעקטריק קאַפּאַלד אַסאַלאַנד אַסאַלייטערז. לעצטנס, פאָטאָעבאַלעקטריק אַסאַלייטערז וועמענס אָפט קענען זיין אַדזשאַסטיד איבער אַ ברייט קייט האָבן שוין דעוועלאָפּעד. די הויפּט פּראָבלעם פון מייקראַווייוו סיגנאַל קוואלן באזירט אויף דעם אַרקאַטעקטשער איז אַז די שלייף איז לאַנג, און דער ראַש אין זיין פריי לויפן (פסר) און די טאָפּל אָפטקייַט איז באטייטיק. אין דערצו, די פאָוטאָוילעקטריק קאַמפּאָונאַנץ זענען מער, די קאָס איז הויך, דער באַנד איז שווער צו רעדוצירן, און די מער פיברע איז מער שפּירעוודיק צו ינווייראַנמענאַל גערודער.

די בעקיצער אויבן עטלעכע מעטהאָדס פון פאָטאָ עלעקטראָן פּראגראמען פון מייקראַווייוו סיגנאַלז, ווי געזונט ווי זייער אַדוואַנידזשיז און דיסאַדוואַנטידזשיז. צום סוף, די נוצן פון פאָטאָאָאַלעקטראָנס צו פּראָדוצירן מייקראַווייוו האט אן אנדער מייַלע איז אַז די אָפּטיש סיגנאַל קענען זיין פונאנדערגעטיילט דורך די אָפּטיש פיברע מיט זייער נידעריק אָנווער, און דעריבער קאָנווערטעד אין מייקראַווייוו סיגנאַלז, און די פיייקייט צו אַנטקעגנשטעלנ זיך ילעקטראָומאַגנעטיק ינטערפיראַנס איז באטייטיק ימפּרוואַנאַנץ.
די שרייבן פון דעם אַרטיקל איז דער הויפּט פֿאַר דערמאָנען, און קאַמביינד מיט דעם מחבר ס אייגן פאָרשונג דערפאַרונג און דערפאַרונג אין דעם פעלד, עס זענען ינאַקיעראַסיז און ינקאַמפּראַכאַטיענטיוונאַס, ביטע פֿאַרשטיין.