分液漏斗振荡器的准线性理 |
点击次数:2792 更新时间:2015-06-25 |
分液漏斗振荡器是一种把连续的信号转换为周期性变化信号的装置。所有物理振荡器,谐波振荡器都是基于这种原理工作的,振荡器已经成为当今世界应用zui广泛的设备之一。当今,各式各样的振荡器,例如机械振荡器(单摆)、电磁振荡器(LC振荡电路)和原子振荡器(微波激射器和激光器)提供了不同频率范围的信号。分液漏斗振荡器输出的微波信号的纯度和稳定度是对振荡器的好坏的一个衡量标准,它很大程度上取决于振荡器的能量储存能力,振荡器的能量存储能力与振荡器内部各个部件的损耗有关。 分液漏斗振荡器广泛用于各大专院校,环保,科研,卫生,防疫,石油,化工等单位的实验室,它具有外形大方,容量大,噪音低,重量轻,体积小等特点,速度可调,并带有定时装置,是化验室工作人员理想*的工具。分液漏斗振荡器采用冷轧钢板精心制作,具有结构合理,操作简便。振荡器稳定性能好等特点,是实验室工作人员得心应手的理想设奋。分液漏斗振荡器的特性之一可以输出微波信号,也可以输出得到强度调制的光信号,这个性能在光学元件,光学设备和光学系统中的应用是非常重要的。 分液漏斗振荡器可把连续的光信号转变成稳定性高、光谱纯度高的微波信号。该光电微波振荡器由泵浦激光器与光电反馈回路组成,其中光电反馈回路包括强度调制器、光纤延迟线,光电探测器,射频放大器,滤波器等器件。我们发现了一个准线性理论并得到了振荡器的阈值条件、振幅、频率、线宽和光谱功率密度的表达式。 分液漏斗振荡器的基本噪声由热噪声、散弹噪声和激光器相对亮度噪声组成,为了进行分析,可以把这些噪声的来源是光电探测器。当光电探测器和放大器直接相连接时,噪声可以看作是有一个振荡器注入放大器放大器的信号,可以发现振荡器的相位噪声波动远小于1,它的功率谱密度等于单边带相位噪声和单边带幅度噪声的总和。大多数情况下振幅波动远小于相位波动,功率谱密度正好等于单边带相位噪声。从公式(29b)可以清楚地看到分液漏斗振荡器的相位噪声与频率偏移量f ' 的二次方程反比关系。当频率偏移量f ' 固定的情况下,相位噪声随着环延迟时间的增加而减小。延迟时间T 越大,相位噪声越小。但是,无论延迟时间T 增加到多大,相位噪声也不可能降为0。当延迟时间增加到一定的情况下,公式(24b)和(29b)就不符合逻辑了。根据公式(24a),在f ' =1/2T情况下得到zui小的相位噪声。当频率偏移量超出环滤波器的带宽的时候,相位噪声可以简单地看作信噪比 ,可由公式(21)得到。 公式(24)和(29a)表明分液漏斗振荡器的相位噪声与振荡频率没有关系 。这个结果非常重要,这样利用光电振荡器就可以得到低相位噪声的高频信号。利用倍频的方法产生的信号的相位噪声与频率的二次方成正比。 虽然分液漏斗振荡器与电子振荡器的结构相似,但是漏斗振荡器除具有晶体振荡器的高稳定性的特征外,还具备晶体振荡器无法与之相比的低相位噪声。这种优良特性是由于在分液漏斗振荡器使用了效率高,速率快,损耗低的E/O和光电元件,特别地,目前光电探测器的量子效率能达到90%,响应频率能够高达110GHz,而E/O调制器的响应频率也可以达到75GHz。zui后,低损耗的光纤也是一个重要的原因,商用1550nm的光的损耗只有0.2dB/Km,使用这种损耗可以忽略不计的光纤存储回路就保证了存储单元的光能量存储时间足够长。 |