Optoelektronika maikoloveve, e pei ona taʻu mai i le igoa, o le feiloaʻiga lea o le microwave ma leoptoelectronicsO galu maikoloveve ma galu malamalama o galu eletiseka, ma e tele eseesega o le tele o taimi, ma e matua eseese lava vaega ma tekinolosi ua atiaeina i a latou matata. I le tuufaatasia, e mafai ona tatou faaaogaina le tasi ma le isi, ae e mafai ona tatou maua ni faaaogaina fou ma ni uiga e faigata ona faatinoina.
Fesootaiga fa'a-opitikao se faʻataʻitaʻiga sili lea o le tuʻufaʻatasia o microwave ma photoelectrons. O fesoʻotaʻiga uaealesi telefoni ma telekalafi i aso anamua, le gaosia, faʻasalalauina ma le mauaina o faʻailo, o masini uma ia na faʻaaogaina microwave. O galu eletise eletise maualalo e faʻaaogaina i le taimi muamua ona e laʻititi le lautele o le televave ma e laʻititi le gafatia o le auala mo le faʻasalalauina. O le fofo o le faʻateleina lea o le televave o le faʻailo e faʻasalalauina, o le maualuga o le televave, o le tele foi lea o punaoa o le spectrum. Ae o le faailoilo maualuga i le ea e tele le leiloa o le faʻasalalauina, ae faigofie foi ona poloka e faʻalavelave. Afai e faʻaaogaina le uaea, e tele le leiloa o le uaea, ma o le faʻasalalauga mamao o se faʻafitauli. O le tulaʻi mai o fesoʻotaʻiga fiber opitika o se fofo lelei lea i nei faʻafitauli.Alava opitikae matuā maualalo lava le gau o le fesiitaiga ma o se avefe'au sili ona lelei mo le fesiitaiga o fa'ailo i mamao mamao. O le tele o le taimi e fesiita'i ai galu malamalama e sili atu nai lo le microwave ma e mafai ona fesiita'i le tele o auala eseese i le taimi e tasi. Ona o nei fa'amanuiaga ofesiitaiga opitika, o fesoʻotaʻiga alava opitika ua avea ma ivitū o le faʻasalalauina o faʻamatalaga i aso nei.
O fesoʻotaʻiga faʻa-optika ua leva lona talafaasolopito, o suʻesuʻega ma faʻaoga ua matuā lautele ma ua matua, e lē gata i lea, e lē o se tala faʻaopoopo lenei. O lenei pepa e faʻalauiloa ai le anotusi fou o suʻesuʻega o le microwave optoelectronics i tausaga talu ai nei e ese mai i fesoʻotaʻiga faʻa-optika. O le microwave optoelectronics e faʻaaogaina tele metotia ma tekinolosi i le matata o le optoelectronics e fai ma avefeʻau e faʻaleleia atili ai ma ausia ai le faʻatinoga ma le faʻaoga e faigata ona ausia i vaega eletise masani o le microwave. Mai le vaʻaiga o le faʻaoga, e aofia ai vaega nei e tolu.
Muamua o le faʻaaogaina lea o optoelectronics e faʻatupu ai faʻailoilo microwave e maualuga le faʻatinoga ma maualalo le pisa, mai le X-band e oʻo atu i le THz band.
Lua, le fa'agasologaina o fa'ailoilo maikoloveve. E aofia ai le fa'atuai, fa'amamāina, liua o taimi, mauaina ma isi mea fa'apena.
Tolu, o le fesiitaiga o faailoilo analog.
I lenei tusiga, ua na'o le vaega muamua lava e fa'alauiloa mai e le tusitala, o le gaosiga o le fa'ailo o le microwave. O le galu masani o le microwave milimita e tele lava ina gaosia e vaega microelectronic iii_V. O ona tapula'a e aofia ai manatu nei: Muamua, i taimi maualuluga e pei o le 100GHz i luga, e mafai e microelectronics masani ona gaosia le malosi itiiti ifo, ae i le fa'ailo o le THz maualuga atu, e leai se mea e mafai ona latou faia. Lua, ina ia fa'aitiitia le pisa o le vaega ma fa'aleleia le mautu o le taimi, e mana'omia ona tu'u le masini muamua i se siosiomaga e matua maualalo le vevela. Tolu, e faigata ona ausia le tele o suiga o le taimi e fa'afetaui ai le taimi. Ina ia foia nei fa'afitauli, e mafai e le tekinolosi optoelectronic ona faia se sao. O auala autu o lo'o fa'amatalaina i lalo.
1. E ala i le eseesega o le televave o faailoilo laser eseese e lua, e faʻaaogaina ai se photodetector maualuga-taimi e liua ai faailoilo microwave, e pei ona faʻaalia i le Ata 1.
Ata 1. Ata fa'ata'ita'i o maikoloveve ua gaosia e le eseesega o le televave o le lualasers.
O lelei o lenei metotia o le faigofie o le fausaga, e mafai ona faʻatupuina ai le galu milimita maualuga tele ma e oʻo lava i le faʻailoga o le THz, ma e ala i le fetuʻunaʻiina o le tele o le laser e mafai ona faʻatinoina se tele o le liua vave o le tele o le taimi, o le tele o le taimi e sosolo ai. O le le lelei o le lautele o le laina poʻo le pisa o le vaega o le faʻailoga o le eseesega o le tele o le taimi e faʻatupuina e faʻailoga laser e lua e le fesoʻotaʻi e fai si tele, ma o le mautu o le tele o le taimi e le maualuga, aemaise lava pe a faʻaaogaina se laser semiconductor e laʻititi le voluma ae tele le lautele o le laina (~MHz). Afai e le maualuga manaʻoga o le mamafa o le voluma o le masini, e mafai ona e faʻaaogaina lasers maualalo le pisa (~kHz),lasers alava, avanoa i fafolasers semiconductor, ma isi. E le gata i lea, e lua auala eseese o faailoilo laser e gaosia i le avanoa laser e tasi e mafai foi ona faʻaaogaina e gaosia ai se eseesega o le televave, ina ia matua faʻaleleia atili ai le faʻatinoga o le mautu o le televave o le microwave.
2. Ina ia foia le faafitauli o le le felagolagomaʻi o lasers e lua i le metotia muamua ma le tele naua o le pisa o le vaega o faailoilo na gaosia, e mafai ona maua le felagolagomaʻi i le va o lasers e lua e ala i le metotia o le lokaina o le taimi o le tui poʻo le matagaluega lokaina o le vaega o le tali atu leaga. O loʻo faʻaalia i le Ata 2 se faʻaoga masani o le lokaina o le tui e faʻatupu ai le tele o microwave (Ata 2). E ala i le tuiina saʻo o faailoilo o le tafe maualuga i totonu o se laser semiconductor, poʻo le faʻaaogaina o se LinBO3-phase modulator, e mafai ona faʻatupuina le tele o faailoilo opitika o le tele o taimi eseese ma le va tutusa o taimi, poʻo selu opitika. Ioe, o le metotia e masani ona faʻaaogaina e maua ai se selu tele opitika lautele o le faʻaaogaina lea o se laser loka-mode. Soʻo se faailoilo selu e lua i le selu tele opitika na gaosia e filifilia e ala i le faʻamama ma tuiina i totonu o le laser 1 ma le 2 e iloa ai le tele ma le lokaina o le vaega. Talu ai o le vaega i le va o faailoilo selu eseese o le selu tele opitika e fai si mautu, ina ia mautu le vaega i le va o lasers e lua, ona mafai lea ona maua le faailoilo microwave tele-taimi o le fua faatatau o le toe fai o le selu tele opitika e ala i le metotia o le eseesega o taimi e pei ona faʻamatalaina muamua.
Ata 2. Ata fa'ata'ita'i o le fa'ailo o le fa'aluaina o le televave o le maikoloveve e mafua mai i le lokaina o le televave o le tui.
O le isi auala e faʻaitiitia ai le pisa o le vaega o lasers e lua o le faʻaaogaina lea o se negative feedback optical PLL, e pei ona faʻaalia i le Ata 3.
Ata 3. Ata fa'ata'ita'i o le OPL.
O le mataupu faavae o le PLL opitika e tutusa ma le PLL i le matata o mea eletise. O le eseesega o le vaega o lasers e lua e liua i se faailoilo eletise e ala i se photodetector (e tutusa ma se phase detector), ona maua lea o le eseesega o le vaega i le va o lasers e lua e ala i le faia o se eseesega o le tele o taimi ma se punaoa faailoilo microwave faasino, lea e faateleina ma faamama ona toe fafaga lea i le iunite pulea o le tele o taimi o se tasi o lasers (mo lasers semiconductor, o le tafe lea o le tui). E ala i sea faiga pulea o le feedback leaga, o le vaega o le tele o taimi i le va o faailoilo laser e lua e loka i le faailoilo microwave faasino. Ona mafai lea ona auina atu le faailoilo optical tuufaatasi e ala i alava opitika i se photodetector i se isi mea ma liua i se faailoilo microwave. O le pisa o le vaega e mafua mai i le faailoilo microwave e toetoe lava tutusa ma le faailoilo faasino i totonu o le bandwidth o le phase-locked negative feedback loop. O le pisa o le vaega i fafo atu o le bandwidth e tutusa ma le pisa o le vaega o lasers muamua e lua e le fesootai.
E le gata i lea, e mafai foi ona liua le puna o faailoilo microwave faasinomaga e ala i isi puna o faailoilo e ala i le faaluaina o le televave, vaevaeina o le televave, po o isi faagasologa o le televave, ina ia mafai ona faaluaina le faailoilo microwave maualalo le televave, pe liua i faailoilo RF maualuga le televave, THz.
Pe a faʻatusatusa i le faʻapipiʻiina o le frequency locking e naʻo le faʻaluaina o le frequency e mafai ai, o le phase-locked loops e sili atu ona fetuutuunai, e mafai ona gaosia ni frequencies e toetoe lava a le faʻatulagaina, ma e sili atu ona lavelave. Mo se faʻataʻitaʻiga, o le optical frequency comb e gaosia e le photoelectric modulator i le Ata 2 e faʻaaogaina o le puna o le malamalama, ma o le optical phase-locked loop e faʻaaogaina e loka ai le frequency o lasers e lua i faʻailo optical comb e lua, ona faʻatupuina lea o faʻailo high-frequency e ala i le difference frequency, e pei ona faʻaalia i le Ata 4. o le f1 ma le f2 o faʻailo reference frequency o PLLS e lua, ma o se microwave signal o le N*frep+f1+f2 e mafai ona gaosia e le difference frequency i le va o lasers e lua.
Ata 4. Ata fa'ata'ita'i o le fa'atupuina o ni fa'asalalauga fa'afuase'i e fa'aaoga ai ni fa'asalalauga fa'apitoa ma le PLLS.
3. Faaaoga le mode-locked pulse laser e liua ai le optical pulse signal i le microwave signal e ala i lemasini e iloa ai ata.
O le tulaga lelei autū o lenei metotia o le mafai lea ona maua se faailoilo e matua mautu lelei lava le tele o le saoasaoa ma e matua maualalo lava le pisa o le vaega. E ala i le lokaina o le tele o le laser i se fusi o suiga o le atomika ma le molecular e matua mautu lava, po o se avanoa opitika e matua mautu lava, ma le faaaogaina o le faiga e aveesea ai le tele o le saoasaoa e faaluaina e ia lava ma isi tekinolosi, e mafai ona tatou maua se faailoilo opitika e matua mautu lava ma se tele o le toe fai e matua mautu lava, ina ia maua ai se faailoilo microwave ma le pisa o le vaega e matua maualalo lava. Ata 5.
Ata 5. Fa'atusatusaga o le pisa fa'atatau o vaega eseese o punaoa fa'ailoilo.
Peita'i, ona o le fua faatatau o le toe fai o le pulse e fa'afeagai ma le umi o le avanoa o le laser, ma o le laser masani e tele, e faigata ai ona maua sa'o fa'ailo microwave maualuga. E le gata i lea, o le tele, mamafa ma le fa'aaogaina o le malosi o laser pulsed masani, fa'apea fo'i ma mana'oga faigata o le siosiomaga, e fa'atapula'aina ai a latou fa'aoga i fale su'esu'e. Ina ia fo'ia nei faigata, ua amata talu ai nei su'esu'ega i le Iunaite Setete ma Siamani e fa'aaoga ai a'afiaga e le laina e fa'atupu ai ni selu opitika e mautu i le tele o taimi i totonu o avanoa opitika laiti ma maualuga le tulaga lelei o le chirp mode, lea e fa'atupuina ai fa'ailo microwave maualuga ma maualalo le pisa.
4. oscillator eletise opto, Ata 6.
Ata 6. Ata fa'ata'ita'i o le photoelectric coupled oscillator.
O se tasi o auala masani o le gaosia o microwave poʻo lasers o le faʻaaogaina lea o se self-feedback closed loop, pe afai e sili atu le gain i le closed loop nai lo le loss, e mafai e le self-excited oscillation ona gaosia microwave poʻo lasers. O le maualuga o le quality factor Q o le closed loop, o le laʻititi foi lea o le signal phase poʻo le frequency noise ua gaosia. Ina ia faʻateleina le quality factor o le loop, o le auala tuusaʻo o le faʻateleina lea o le loop le umi ma faʻaitiitia le propagation loss. Peitaʻi, o se loop umi e masani ona lagolagoina le gaosiga o le tele o auala o le oscillation, ma afai e faʻaopoopoina se vaapiapi-bandwidth filter, e mafai ona maua se signal microwave oscillation low-noise e tasi le taimi. O le photoelectric coupled oscillator o se puna signal microwave e faʻavae i luga o lenei manatu, e faʻaaogaina atoatoa ai uiga o le low propagation loss o le fiber, faʻaaogaina se fiber umi e faʻaleleia ai le tau o le loop Q, e mafai ona gaosia se signal microwave ma le phase noise e matua maualalo lava. Talu mai le faʻatulagaina o le metotia i le 1990s, o lenei ituaiga o oscillator ua maua ai suʻesuʻega tetele ma atinaʻe tele, ma o loʻo i ai nei o le photoelectric coupled oscillators faapisinisi. Talu ai nei, ua atiaʻe ai ni photoelectric oscillators e mafai ona fetuʻunaʻi o latou frequencies i se lautele lautele. O le faʻafitauli autu o puna o faʻailoilo microwave e faʻavae i luga o lenei fausaga o le umi o le loop, ma o le pisa i lona free flow (FSR) ma lona double frequency o le a matua faʻateleina. E le gata i lea, o vaega photoelectric e faʻaaogaina e tele atu, e taugata, e faigata ona faʻaitiitia le voluma, ma o le fiber umi e sili atu ona maaleale i faʻalavelave faʻale-siosiomaga.
O loʻo faʻaalia puupuu atu i luga ni auala eseese e gaosia ai faʻailo microwave mai le photoelectron, faʻapea foʻi ma o latou lelei ma mea le lelei. Ma le mea mulimuli, o le faʻaaogaina o photoelectrons e gaosia ai microwave e iai se isi lelei o le mafai lea ona tufatufa atu le faʻailo opitika i totonu o le alava opitika ma le maualalo tele o le leiloa, o le fesiitaiga mamao i nofoaga taʻitasi e faʻaaogaina ai ona liua lea i faʻailo microwave, ma o le mafai ona teteʻe atu i le faʻalavelave eletise e sili atu ona lelei nai lo vaega eletise masani.
O le tusiaina o lenei tusiga e mo na o le faʻasinomaga, ma faʻatasi ai ma le poto masani o le tusitala lava ia ma le poto masani i lenei matata, e iai ni mea sese ma le le malamalama, faʻamolemole ia malamalama.
Taimi na lafoina ai: Ianuari-03-2024