මයික්රෝවේව් ඔපියූට්ටෝ ඉලෙක්ට්රික්ටික්ස්, නමට අනුව, මයික්රෝවේව් උදුන මංසන්ධිය සහOpttoelectronics. මයික්රෝවේව් සහ සැහැල්ලු තරංග යනු විද්යුත් චුම්භක තරංග වන අතර සංඛ්යාත විශාලත්වයේ බොහෝ ඇණවුම් වෙනස් වන අතර ඔවුන්ගේ ක්ෂේත්රවල සංවර්ධනය කරන ලද සංරචක හා තාක්ෂණයන් බෙහෙවින් වෙනස් ය. සංයෝජනයෙන් අපට එකිනෙකාගෙන් ප්රයෝජන ගත හැකිය, නමුත් අපට පිළිවෙලින් සාක්ෂාත් කර ගැනීමට අපහසු නව යෙදුම් සහ ලක්ෂණ ලබා ගත හැකිය.
දෘශ්ය සන්නිවේදනයමයික්රෝවේව් සහ ෆොටෝ ඉලෙක්ට්රෝන සංයෝජනයේ සංයෝජනය පිළිබඳ ප්රධාන උදාහරණයකි. මුල් දුරකථන සහ විදුලි පණිවුඩ රැහැන් රහිත සන්නිවේදනයන්, පරම්පරාව, පරම්පරාව, ප්රචාරණය සහ සං als ා, සියල්ලම භාවිතා කළ මයික්රෝවේව් උපාංග. සංඛ්යාත පරාසය කුඩා වන අතර සම්ප්රේෂණය සඳහා නාලිකාවේ ධාරිතාව කුඩා බැවින් අඩු සංඛ්යාත විද්යුත් චුම්භක තරංග මුලින් භාවිතා කරයි. මෙම විසඳුම වන්නේ සම්ප්රේෂණය වන සං signal ාවේ සංඛ්යාතය වැඩි කිරීම, වැඩි සංඛ්යාත, වැඩි වර්ණාවලීක්ෂ සම්පත්. එහෙත් වායු ප්රචාරණය අලාභයේ ඉහළ සංඛ්යාත සං signal ාව විශාල වන අතර, බාධක මගින් අවහිර කිරීම ද පහසුය. කේබලය භාවිතා කරන්නේ නම්, කේබලය නැතිවීම විශාල වන අතර දිගු දුර සම්ප්රේෂණය ගැටළුවකි. දෘෂ්ය තන්තු සන්නිවේදනය බිහිවීම මෙම ගැටලුවලට හොඳ විසඳුමකි.දෘශ්ය තන්තුඉතා අඩු සම්ප්රේෂණ අලාභයක් ඇති අතර බොහෝ දුරක් සං als ා සම්ප්රේෂණය කිරීම සඳහා විශිෂ්ට වාහකයෙකි. සැහැල්ලු රළවල සංඛ්යාත පරාසය මයික්රෝවේව් වලට වඩා බොහෝ සෙයින් වැඩි වන අතර විවිධ නාලිකා එකවරම සම්ප්රේෂණය කළ හැකිය. මෙම වාසි නිසාදෘශ්ය සම්ප්රේෂණය, දෘශ්ය තන්තු සන්නිවේදනය වර්තමාන තොරතුරු සම්ප්රේෂණයේ කොඳු නාරටිය බවට පත්ව ඇත.
දෘශ්ය සන්නිවේදනය දිගු ඉතිහාසයක්, පර්යේෂණ හා අයදුම්පත ඉතා පුළුල් හා පරිණත වී ඇති අතර මෙන්න වැඩි යමක් නොකියයි. මෙම ලිපිය ප්රධාන වශයෙන් මයික්රෝවේව් ඔපියෙලිටෙලිසෙල්ට්රික්ට්රොනික්ස් හි නව පර්යේෂණ අන්තර්ගතය දෘෂ්ය සන්නිවේදනය හැර මෑත වසරවල දී හඳුන්වා දෙයි. මයික්රෝවේව් ඔප්ටෝ ඉලෙක්ට්රෝන විද්යාව ප්රධාන වශයෙන් වාචික හා තාක්ෂණික ක්ෂේත්රයේ වාහකයා ලෙස සාම්ප්රදායික මයික්රෝවේෆිකාන ඉලෙක්ට්රොනික සංරචක සමඟ ළඟා කර ගැනීමට අපහසු කාර්ය සාධනය සහ යෙදුම වැඩි දියුණු කිරීම හා සාක්ෂාත් කර ගැනීම සඳහා වාහකයා ලෙස භාවිතා කරයි. යෙදුමේ දෘෂ්ටි කෝණයෙන්, එයට ප්රධාන වශයෙන් පහත කරුණු තුන ඇතුළත් වේ.
පළමුවැන්න නම්, කලාප පටිය දක්වා ඉහළ කාර්යසාධනයක්, අඩු ශබ්ද මයික්රෝවේව් සං als ා ජනනය කිරීම සඳහා ඔප්ටෝ ඉලෙක්ට්රෝනොනික් භාවිතය ය.
දෙවන, මයික්රෝවේව් සං signal ා සැකසීම. ප්රමාදය, පෙරීම, සංඛ්යාතය පරිවර්තනය, ලැබීම සහ යනාදිය ඇතුළුව.
තෙවනුව, ඇනලොග් සං als ා සම්ප්රේෂණය කිරීම.
මෙම ලිපියෙන් කතුවරයා හඳුන්වා දෙන්නේ පළමු කොටස, මයික්රෝවේව් සං .ාව පරම්පරාව පමණි. සාම්ප්රදායික මයික්රෝවේව් මිලිමීටර තරංගය ප්රධාන වශයෙන් III_V ක්ෂුද්ර ඉලෙක්ට්රෝන සංරචක මගින් ජනනය වේ. එහි සීමාවන් පහත සඳහන් කරුණු ඇත: පළමුව, 100GHz වැනි ඉහළ සංඛ්යාතවලට, සාම්ප්රදායික ක්ෂුද්ර ඉලෙක්ට්රෝන භාෂාව අඩු හා අඩු බලයක් ලබා ගත හැකිය, වැඩි සංඛ්යාතයක් වන සං signal ාවට, ඔවුන්ට කිසිවක් කළ නොහැක. දෙවනුව, අදියර ශබ්දය අඩු කිරීම සහ සංඛ්යාත ස්ථායිතාව වැඩි කිරීම සඳහා මුල් උපාංගය අතිශය අඩු උෂ්ණත්ව පරිසරයක තැබිය යුතුය. තෙවනුව, පුළුල් පරාසයක සංඛ්යාත මොඩියුලේෂන් සංඛ්යාත පරිවර්තනය ලබා ගැනීම දුෂ්කර ය. මෙම ගැටළු විසඳීම සඳහා, ඔප්ටූට ඉලෙක්ට්රික් තාක්ෂණයට කාර්යභාරයක් ඉටු කළ හැකිය. ප්රධාන ක්රම පහත විස්තර කර ඇත.
1. විවිධ සංඛ්යාත ලේසර් සං als ා දෙකක වෙනස සංඛ්යාතය හරහා, රූප සටහන 1 හි පෙන්වා ඇති පරිදි මයික්රෝවේව් සං als ා පරිවර්තනය කිරීම සඳහා ඉහළ සංඛ්යාත ෆොටෝඩිටෙක්ටර් භාවිතා කරයි.
රූපය 1. වෙනස සංඛ්යාත සංඛ්යාතය විසින් ජනනය කරන මයික්රෝවේව්වල ක්රමානුකූල රූප සටහනලේසර්.
මෙම ක්රමයේ ඇති වාසි සරල ව්යුහයක් වන අතර අතිශය ඉහළ සංඛ්යාත මිලිමීටර තරංගයක් සහ සංඛ්යාත සං signal ාව පවා ජනනය කළ හැකි අතර, ලේසර්ගේ සංඛ්යාතය පවා මගින් වේගවත් සංඛ්යාත පරිවර්තනය, අතුගා සංඛ්යාතය විශාල පරාසයක් ගත හැකිය. අවාසිය නම්, සම්බන්ධයක් නැති ලේසර් සං als ා දෙකක් මගින් ජනනය කරන ලද සංඛ්යාත සං signal න්න රේඛීය හෝ ෆැක්ස්වේ ශබ්දය සාපේක්ෂව විශාල වන අතර, සංඛ්යාත ස්ථායිතාවය ඉහළ මට්ටමක පවතී, විශේෂයෙන් අර්ධ සන්නායක ලේසර් නමුත් විශාල රේඛීය දර්ශන භාවිතා කරන්න. පද්ධතියේ බර පරිමාවේ අවශ්යතා ඉහළ නම්, ඔබට අඩු ශබ්දය (~ khz) solid න-රාජ්ය ලේසර් භාවිතා කළ හැකිය,තන්තු ලේසර්, බාහිර කුහරයඅර්ධ සන්නායක ලේසර්, ආදිය. ඊට අමතරව, එකම ලේසර් කුහරය තුළ ජනනය කරන ලද ලේසර් සං als ා දෙකක් වෙනස සංඛ්යාතයක් ජනනය කිරීම සඳහා ද භාවිතා කළ හැකිය.
2. පෙර ක්රමයේ ඇති ලේසර් දෙක නොගැලපෙන අතර එය ජනනය කරන ලද සං signal ා අදියර ශබ්දය ඉතා විශාල වන අතර, ලේසර් දෙක අතර ඇති වූ සුසංයෝගීම, එන්නත් සංඛ්යාත අගුළු දැමීමේ අදියර හෝ negative ණ ප්රතිපෝෂණ අදියර අගුලු දැමීමේ ක්රමය හෝ negative ණ ප්රතිපෝෂණ අදියර අවහිර කිරීමේ ක්රමය මඟින් ලබා ගත හැකිය. රූප සටහන 2 දැක්වෙන්නේ මයික්රෝවේව් ගුණනය ජනනය කිරීම සඳහා ආසම් කිරීම අගුලු දැමීමේ යෙදුමකි (රූපය 2). අර්ධ සන්නායක ලේසර් එකකට සෘජුවම වර්තමාන සං als ා කෙලින්ම එන්නත් කිරීමෙන් හෝ ලින්බෝව් 3-අදියර මොඩියුලේටරයක් භාවිතා කිරීමෙන්, සමාන සංඛ්යාත පරතරය ඇති විවිධ සංඛ්යාතවල බහු සං als ා ජනනය කළ හැකිය, නැතහොත් දෘශ්ය සංඛ්යාත පතුරුවා ඇත. ඇත්ත වශයෙන්ම, පුළුල් වර්ණාවලීක්ෂ දෘශ්ය සංඛ්යාත පනතක් ලබා ගැනීම සඳහා පොදුවේ භාවිතා වන ක්රමය වන්නේ මාදිලියේ අගුලු දමා ඇති ලේසර් භාවිතා කිරීමයි. ජනනය කරන ලද දෘශ්ය සංඛ්යාත පනාවෙහි ඕනෑම පාලක සං als ා පිළිවෙලින් සංඛ්යාතය හා අදියර අගුලු දැමීම පිළිවෙලින් පිළිවෙලින් 1 සහ 2 බවට පත් කර එන්නත් කිරීමෙන් පිළිවෙලින් 1 සහ 2 ලේසර් 1 සහ 2 බවට පත් කිරීමෙන් තෝරා ගනු ලැබේ. දෘශ්ය සංඛ්යාත පනාවේ විවිධ පනත සං als ා අතර ඇති වන අදියර සාපේක්ෂව ස්ථාවර වන බැවින් ඊට පෙර විස්තර කළ පරිදි වෙනස සංඛ්යාත සංඛ්යාතය අනුව, දෘශ්ය සංඛ්යාත පුනරුත්ථාපන අනුපාතය පිළිබඳ මයික්රෝවේව් සං signal ාව ලබා ගත හැකිය.
රූපය 2. එන්නත් සංඛ්යාත අගුලු දැමීම මගින් ජනනය කරන මයික්රෝවේව් සංඛ්යාත දෙගුණ කිරීමේ සං signal ාවේ ක්රමානුකූල රූප සටහන.
ලේසර් දෙකේ සාපේක්ෂ ෆැක්ස් ශබ්දය අඩු කිරීම සඳහා තවත් ක්රමයක් වන්නේ රූප සටහන 3 හි පෙන්වා ඇති පරිදි negative ණ ප්රතිපෝෂණ ඔප්ටිකල් පීඑල් භාවිතා කිරීමයි.
රූපය 3. ඔපිල් හි ක්රමානුකූල රූප සටහන.
ඔප්ටිකල් පීඑල්එල් හි මූලධර්මය ඉලෙක්ට්රොනික් ක්ෂේත්රයේ PLL ට සමාන වේ. ලේසර් දෙකේ අදියර වෙනස ෆොටෝඩෙටෙක්වරයකින් විද්යුත් සං signal ාවක් බවට පරිවර්තනය කර ඇත (අදියර අනාවරකයක් සඳහා සමාන) පසුව එවැනි negative ණාත්මක ප්රතිපෝෂණ පාලක ලූපයක් හරහා, ලේසර් සං als ා දෙක අතර සාපේක්ෂ සංඛ්යාත අවධිය යොමු දැක්වෙන්නේ විමර්ශන සං .ාවෙනි. ඒකාබද්ධ දෘශ්ය සං signal ාව පසුව වෙනත් තැනක ෆොටෝඩිටැක් සඳහා දෘශ්ය තන්තු හරහා සම්ප්රේෂණය කළ හැකි අතර මයික්රෝවේව් සං .ාවකට පරිවර්තනය වේ. එහි ප්රති ing ලයක් ලෙස මයික්රෝවේව් සං signal ාවේ ඇති ෆැක්ස් ශබ්දය අදියර අගුලු දමා ඇති negative ණ ප්රතිපෝෂණ ලූප් හි කලාප පළල තුළ යොමු සං signal ාවට සමාන වේ. කලාප පළලෙන් පිටත අදියර ශබ්දය මුල් සම්බන්ධයක් නැති ලේසර් දෙකේ සාපේක්ෂ අවධිය ශබ්දයට සමාන වේ.
ඊට අමතරව, යොමුව දෙගුණ කිරීම, බෙදුම්වාදී සංඛ්යාතය හෝ වෙනත් සංඛ්යාත සැකසුම් මගින් යොමු දැක්වීමේ මූලාශ්ර මූලාශ්ර ප්රභවයන් විසින් වෙනත් සං signal ා ප්රභවයන් විසින් බහු සං signal ා සං communications සැකසුම් මගින් පරිවර්තනය කළ හැකිය, නැතහොත් අධි-සංඛ්යාත rf, thz සං als ා බවට පරිවර්තනය කළ හැකිය.
එන්නත් සංඛ්යාත අගුලු දැමීම සඳහා සසඳන විට සංඛ්යාත දෙගුණ කිරීම ලබා ගත හැකි, අදියර අගුලු දමා ඇති ලූප වඩාත් නම්යශීලී වන අතර, අත්තනෝමතික සංඛ්යාත පාහේ ව්යාප්ත විය හැකි අතර ඇත්ත වශයෙන්ම වඩාත් සංකීර්ණ වේ. නිදසුනක් ලෙස, රූප සටහන 2 හි ෆොට් 2 හි පුරවන ලද දෘශ්ය සංඛ්යාත සංස්ථාමය ආලෝක ප්රභවය ලෙස භාවිතා කරන අතර, රූප සටහන 4 හි පෙන්වා ඇති පරිදි වෙනස සං als ා දෙක තුළින් සාමාන්ය සංඛ්යාත සං als ා දෙකකින් යුක්ත වේ. ලේසර් දෙක අතර වෙනස සංඛ්යාතය නිසා n * frep + f1 + F2 ජනනය කළ හැකිය.
රූපය 4. ඔප්ටිකල් සංඛ්යාත පනා සහ Pll භාවිතයෙන් අත්තනෝමතික සංඛ්යාත ජනනය කිරීමේ ක්රමානුකූල රූප සටහන.
3. දෘශ්ය ස්පන්දන සං signal ාව මයික්රෝවේව් සං signal ාවක් බවට පරිවර්තනය කිරීම සඳහා ප්රකාරයේ අගුලු දැමූ ස්පන්දන ලේසර් භාවිතා කරන්නෆොටෝඩිටොක්ටර්.
මෙම ක්රමයේ ප්රධාන වාසිය නම් ඉතා හොඳ සංඛ්යාත ස්ථායිතාවයක් ඇති සං signal ාවක් වන අතර ඉතා අඩු අදියර ශබ්දය ලබා ගත හැකිය. ලේසර් හි සංඛ්යාතය ඉතා ස්ථායී පරමාණුක හා අණුක සංක්රාන්ති වර්ණාවලියක් හෝ අතිශයින්ම ස්ථාවර දෘෂ්ය කුහරයක් ඇති කිරීම සහ ස්වයං-දෙගුණ කිරීමේ සංඛ්යාත තුරන් කිරීමේ පද්ධති මාරුවීම් සහ වෙනත් තාක්ෂණයන් භාවිතා කිරීමෙන් ඉතා ස්ථාවර පුනරාවර්තන සංඛ්යාතයක් භාවිතා කිරීමෙන් ඉතා ස්ථාවර පුනරාවර්තන සංඛ්යාතයක් භාවිතා කළ හැකිය. රූපය 5.
රූපය 5. විවිධ සං signs ා ප්රභවයන්හි සාපේක්ෂ අවධිය ශබ්දය සංසන්දනය කිරීම.
කෙසේ වෙතත්, ස්පන්දන පුනරාවර්තන අනුපාතය ලේසර්ගේ කුහර දිගට ප්රතිලෝමව සමානුපාතික බැවින්, සාම්ප්රදායික මාදිලියේ අගුලු දමා ඇති ලේසර් විශාල බැවින් ඉහළ සංඛ්යාත මයික්රෝවේව් සං als ා කෙලින්ම ලබා ගැනීම දුෂ්කර ය. ඊට අමතරව, සාම්ප්රදායික ස්පන්දිත ලේසර්වල ප්රමාණය, බර හා බලශක්ති පරිභෝජනය මෙන්ම කටුක පාරිසරික අවශ්යතා මෙන්ම ඔවුන්ගේ ප්රධාන වශයෙන් රසායනාගාර යෙදුම් සීමා කරයි. මෙම දුෂ්කරතා මඟහරවා ගැනීම සඳහා, ඉතා කුඩා, උසස් තත්ත්වයේ Chirp මාදිලියේ දෘශ්ය කුහරවල සංඛ්යාත ස්ථාවර දෘෂ්ය පනා උපයෝගී කරගනිමින් පර්යේෂණයන් මෑතකදී එක්සත් ජනපදයේ සහ ජර්මනියේ ආරම්භ වී ඇති අතර එමඟින් ඉහළ සංඛ්යාත පහත්--ශබ්ද මයික්රෝවේව් සං als ා ජනනය කරයි.
4. ඔප්ටෝ ඉලෙක්ට්රොනික් දෝලනය, රූපය 6.
රූපය 6. ෆයිට්රෙටික් ඔස්සිලේටරයෙහි ක්රමානුකූල රූප සටහන.
මයික්රෝවේව් හෝ ලේසර් ජනනය කිරීමේ සාම්ප්රදායික ක්රමවලින් එකක් නම්, සංවෘත ලූපයේ වාසස්ථානය අලාභයේ වාසිය වැඩි වන තාක් කල් ස්වයං-උද්දීපනය වූ දෝලනය මගින් මයික්රෝවේව් හෝ ලේසර් නිපදවිය හැකි තාක් කල් ස්වයං ප්රතිපෝෂණ ලූපයක් භාවිතා කිරීමයි. සංවෘත ලූපයේ X හි ගුණාත්මක සාධකය වැඩි වන අතර, ජනනය කරන ලද සං signal ා අවධිය හෝ සංඛ්යාත ශබ්දය කුඩා වේ. ලූපයේ ගුණාත්මක සාධකය වැඩි කිරීම සඳහා, සෘජු ක්රමය වන්නේ ලූපයේ දිග වැඩි කර ප්රචාරණ අලාභය අවම කිරීමයි. කෙසේ වෙතත්, දිගු ලූපයක් සාමාන්යයෙන් විවිධ දෝලනය පිළිබඳ විවිධ ක්රම උත්පාදනය කිරීමට සහ පටු කලාප පළලක් එකතු කළ හැකි නම්, තනි සංඛ්යාත අඩු-ශබ්ද අලෙවිසම් සං signal ා සං signal ාවක් ලබා ගත හැකිය. ෆියුටෝරික් ඔස්සිලයක ඔස්කිලේටරය මෙම අදහස මත පදනම් වූ මයික්රෝවේව් සං signal ු ප්රභවයක් වන අතර, එය තන්තු වල අඩු ප්රසංග අලාභ ලක්ෂණ භාවිතා කරයි, Q අගය ඉතා අඩු අදියර ශබ්දයක් සහිත මයික්රෝවේව් සං signal ාවක් නිපදවිය හැකිය. මෙම ක්රමය 1990 දශකයේ දී යෝජනා කළ බැවින්, මේ ආකාරයේ දෝලනයක, පුළුල් පර්යේෂණ හා සැලකිය යුතු සංවර්ධනයක් ඇති බැවින්, දැනට වාණිජ ඡායාරූප විද්යුත් පොකුරක් දෝලනය වේ. වඩාත් මෑතකදී, පුළුල් පරාසයක් මත සංඛ්යාත සකස් කළ හැකි ෆුටෝරෝට් සම්මානලාභීන් සංවර්ධනය කර ඇත. මෙම ගෘහ නිර්මාණ ශිල්පය මත පදනම්ව මයික්රෝවේප්ත මයික්රෝවේප්ත මූලාශ්ර මූලාශ්රවල ප්රධාන ගැටළුව වන්නේ ලූපය දිගු වන අතර, එහි නිදහස් ප්රවාහයේ (එෆ්එස්ආර්) ශබ්දය සහ එහි ද්විත්ව සංඛ්යාතය සැලකිය යුතු ලෙස වැඩි කරනු ඇත. ඊට අමතරව, භාවිතා කරන ඡායාරූප විද්යුත් සංරචක, පිරිවැය ඉහළ මට්ටමක පවතී, පරිමාව අඩු කිරීම දුෂ්කර වන අතර දිගු තන්තු පාරිසරික කැළඹීම් වලට වඩා සංවේදී වේ.
ඉහත කරුණු කෙටියෙන් ෆොටෝවිජෝන් මයික්රෝවේව් සං als ා වල මයික්රෝවේව් සං als ා මෙන්ම ඔවුන්ගේ වාසි සහ අවාසි හඳුන්වා දෙයි. අවසාන වශයෙන්, මයික්රෝවේව් උදුන නිෂ්පාදනය කිරීම සඳහා ෆොටෝ ඉලෙක්ට්රෝන භාවිතා කිරීම තවත් වාසියක් ඇත
මෙම ලිපියේ ලිවීම ප්රධාන වශයෙන් යොමු කිරීම සඳහා වන අතර මෙම ක්ෂේත්රයේ කතුවරයාගේම පර්යේෂණ පළපුරුද්ද සහ පළපුරුද්ද සමඟ ඒකාබද්ධව, සාවද්ය හා අපකීර්තියක් ඇති බව කරුණාකර තේරුම් ගන්න.
පශ්චාත් කාලය: ජනවාරි -2012024