| 分液漏斗振蕩器的準(zhǔn)線性理 |
| 點(diǎn)擊次數(shù)：3053 更新時(shí)間：2015-06-25 |
| 分液漏斗振蕩器是一種把連續(xù)的信號(hào)轉(zhuǎn)換為周期性變化信號(hào)的裝置。所有物理振蕩器，諧波振蕩器都是基于這種原理工作的，振蕩器已經(jīng)成為當(dāng)今世界應(yīng)用zui廣泛的設(shè)備之一。當(dāng)今，各式各樣的振蕩器，例如機(jī)械振蕩器（單擺）、電磁振蕩器（LC振蕩電路）和原子振蕩器（微波激射器和激光器）提供了不同頻率范圍的信號(hào)。分液漏斗振蕩器輸出的微波信號(hào)的純度和穩(wěn)定度是對(duì)振蕩器的好壞的一個(gè)衡量標(biāo)準(zhǔn)，它很大程度上取決于振蕩器的能量?jī)?chǔ)存能力，振蕩器的能量存儲(chǔ)能力與振蕩器內(nèi)部各個(gè)部件的損耗有關(guān)。 分液漏斗振蕩器廣泛用于各大專院校，環(huán)保，科研，衛(wèi)生，防疫，石油，化工等單位的實(shí)驗(yàn)室，它具有外形大方，容量大，噪音低，重量輕，體積小等特點(diǎn)，速度可調(diào)，并帶有定時(shí)裝置，是化驗(yàn)室工作人員理想*的工具。分液漏斗振蕩器采用冷軋鋼板精心制作，具有結(jié)構(gòu)合理，操作簡(jiǎn)便。振蕩器穩(wěn)定性能好等特點(diǎn)，是實(shí)驗(yàn)室工作人員得心應(yīng)手的理想設(shè)奮。分液漏斗振蕩器的特性之一可以輸出微波信號(hào)，也可以輸出得到強(qiáng)度調(diào)制的光信號(hào)，這個(gè)性能在光學(xué)元件，光學(xué)設(shè)備和光學(xué)系統(tǒng)中的應(yīng)用是非常重要的。 分液漏斗振蕩器可把連續(xù)的光信號(hào)轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定性高、光譜純度高的微波信號(hào)。該光電微波振蕩器由泵浦激光器與光電反饋回路組成，其中光電反饋回路包括強(qiáng)度調(diào)制器、光纖延遲線，光電探測(cè)器，射頻放大器，濾波器等器件。我們發(fā)現(xiàn)了一個(gè)準(zhǔn)線性理論并得到了振蕩器的閾值條件、振幅、頻率、線寬和光譜功率密度的表達(dá)式。 分液漏斗振蕩器的基本噪聲由熱噪聲、散彈噪聲和激光器相對(duì)亮度噪聲組成，為了進(jìn)行分析，可以把這些噪聲的來(lái)源是光電探測(cè)器。當(dāng)光電探測(cè)器和放大器直接相連接時(shí)，噪聲可以看作是有一個(gè)振蕩器注入放大器放大器的信號(hào)，可以發(fā)現(xiàn)振蕩器的相位噪聲波動(dòng)遠(yuǎn)小于1，它的功率譜密度等于單邊帶相位噪聲和單邊帶幅度噪聲的總和。大多數(shù)情況下振幅波動(dòng)遠(yuǎn)小于相位波動(dòng)，功率譜密度正好等于單邊帶相位噪聲。從公式(29b)可以清楚地看到分液漏斗振蕩器的相位噪聲與頻率偏移量f ' 的二次方程反比關(guān)系。當(dāng)頻率偏移量f ' 固定的情況下，相位噪聲隨著環(huán)延遲時(shí)間的增加而減小。延遲時(shí)間T 越大，相位噪聲越小。但是，無(wú)論延遲時(shí)間T 增加到多大，相位噪聲也不可能降為0。當(dāng)延遲時(shí)間增加到一定的情況下，公式(24b)和(29b)就不符合邏輯了。根據(jù)公式(24a)，在f ' =1/2T情況下得到zui小的相位噪聲。當(dāng)頻率偏移量超出環(huán)濾波器的帶寬的時(shí)候，相位噪聲可以簡(jiǎn)單地看作信噪比 ，可由公式(21)得到。 公式(24)和(29a)表明分液漏斗振蕩器的相位噪聲與振蕩頻率沒有關(guān)系 。這個(gè)結(jié)果非常重要，這樣利用光電振蕩器就可以得到低相位噪聲的高頻信號(hào)。利用倍頻的方法產(chǎn)生的信號(hào)的相位噪聲與頻率的二次方成正比。 雖然分液漏斗振蕩器與電子振蕩器的結(jié)構(gòu)相似，但是漏斗振蕩器除具有晶體振蕩器的高穩(wěn)定性的特征外，還具備晶體振蕩器無(wú)法與之相比的低相位噪聲。這種優(yōu)良特性是由于在分液漏斗振蕩器使用了效率高，速率快，損耗低的E/O和光電元件，特別地，目前光電探測(cè)器的量子效率能達(dá)到90%，響應(yīng)頻率能夠高達(dá)110GHz，而E/O調(diào)制器的響應(yīng)頻率也可以達(dá)到75GHz。zui后，低損耗的光纖也是一個(gè)重要的原因，商用1550nm的光的損耗只有0.2dB/Km，使用這種損耗可以忽略不計(jì)的光纖存儲(chǔ)回路就保證了存儲(chǔ)單元的光能量存儲(chǔ)時(shí)間足夠長(zhǎng)。 |
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