| 分液漏斗振蕩器的準(zhǔn)線性理 |
| 點擊次數(shù)：2747 更新時間：2015-06-25 |
| 分液漏斗振蕩器是一種把連續(xù)的信號轉(zhuǎn)換為周期性變化信號的裝置。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。分液漏斗振蕩器輸出的微波信號的純度和穩(wěn)定度是對振蕩器的好壞的一個衡量標(biāo)準(zhǔn)，它很大程度上取決于振蕩器的能量儲存能力，振蕩器的能量存儲能力與振蕩器內(nèi)部各個部件的損耗有關(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，化工等單位的實驗室，它具有外形大方，容量大，噪音低，重量輕，體積小等特點，速度可調(diào)，并帶有定時裝置，是化驗室工作人員理想*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，操作簡便。振蕩器穩(wěn)定性能好等特點，是實驗室工作人員得心應(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，也可以輸出得到強(qiáng)度調(diào)制的光信號，這個性能在光學(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)的光信號轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定性高、光譜純度高的微波信號。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，光電探測器，射頻放大器，濾波器等器件。我們發(fā)現(xiàn)了一個準(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亮度噪聲組成，為了進(jìn)行分析，可以把這些噪聲的來源是光電探測器。當(dāng)光電探測器和放大器直接相連接時，噪聲可以看作是有一個振蕩器注入放大器放大器的信號，可以發(fā)現(xiàn)振蕩器的相位噪聲波動遠(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)情況下振幅波動遠(yuǎn)小于相位波動，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)延遲時間的增加而減小。延遲時間T 越大，相位噪聲越小。但是，無論延遲時間T 增加到多大，相位噪聲也不可能降為0。當(dāng)延遲時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)濾波器的帶寬的時候，相位噪聲可以簡單地看作信噪比 ，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。利用倍頻的方法產(chǎn)生的信號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的光纖存儲回路就保證了存儲單元的光能量存儲時間足夠長。 |
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