Microwave-ka optoelectronics-ka, sida magacu tilmaamayo, waa isgoyska microwave-ka iyooptoelectronicsMawjadaha Microwave-ka iyo hirarka iftiinka waa hirar elektromagnetic ah, mawjadahana way kala duwan yihiin, qaybaha iyo teknoolojiyada lagu sameeyay goobahoodana aad bay u kala duwan yihiin. Marka la isku daro, waan ka faa'iideysan karnaa midba midka kale, laakiin waxaan heli karnaa codsiyo iyo astaamo cusub oo ay adag tahay in la xaqiijiyo siday u kala horreeyaan.
Isgaarsiinta indhahawaa tusaale wanaagsan oo isku-darka microwaves-ka iyo photoelectron-ka. Isgaarsiinta hore ee taleefanka iyo telegaraafka, jiilka, faafinta iyo soo dhoweynta calaamadaha, dhammaan aaladaha microwave-ka ee la isticmaalo. Mowjadaha elektaroonigga ee soo noqnoqda ee hooseeya ayaa marka hore la isticmaalaa sababtoo ah baaxadda soo noqnoqoshada ayaa yar awoodda kanaalka ee gudbintana waa yar tahay. Xalku waa in la kordhiyo soo noqnoqoshada calaamadda la gudbiyo, inta jeer ee soo noqnoqoshada ay sii badanayso, kheyraadka muuqaalka ayaa sii badanaya. Laakiin calaamadda soo noqnoqoshada sare ee khasaaraha faafinta hawada waa weyn tahay, laakiin sidoo kale way fududahay in lagu xannibo caqabadaha. Haddii fiilada la isticmaalo, luminta fiilada waa weyn tahay, gudbinta masaafada dheerna waa dhibaato. Soo bixitaanka isgaarsiinta fiber-ka indhaha waa xal wanaagsan oo loogu talagalay dhibaatooyinkan.Faybarka indhahawaxay leedahay lumis gudbineed oo aad u yar waana side aad u fiican oo loogu gudbiyo calaamadaha masaafada dheer. Kala duwanaanshaha soo noqnoqoshada hirarka iftiinka ayaa aad uga weyn kan microwave-ka waxayna isku mar gudbin karaan kanaallo badan oo kala duwan. Sababtoo ah faa'iidooyinkangudbinta indhaha, isgaarsiinta fiilada indhaha ayaa noqotay laf-dhabarta gudbinta macluumaadka maanta.
Isgaarsiinta indhaha waxay leedahay taariikh dheer, cilmi-baaris iyo codsi aad u ballaaran oo qaangaar ah, halkan kuma sii sheegayo. Warqaddani waxay inta badan soo bandhigaysaa cilmi-baarista cusub ee optoelectronics-ka microwave-ka sannadihii ugu dambeeyay marka laga reebo isgaarsiinta indhaha. Microwave optoelectronics waxay inta badan isticmaashaa hababka iyo teknoolojiyada ku saabsan optoelectronics-ka si ay u horumariso una gaarto waxqabadka iyo codsiga ay adag tahay in lagu gaaro qaybaha elektaroonigga ah ee microwave-ka dhaqameed. Marka laga eego aragtida codsiga, waxay inta badan ka kooban tahay saddexda dhinac ee soo socda.
Tan koowaad waa isticmaalka optoelectronics si loo soo saaro calaamadaha microwave-ka ee waxqabadka sare leh, oo buuq yar leh, laga bilaabo X-band ilaa THZ-band.
Marka labaad, habaynta calaamadaha microwave-ka. Oo ay ku jiraan dib u dhac, shaandhayn, beddelka soo noqnoqoshada, helitaanka iyo wixii la mid ah.
Saddexaad, gudbinta calaamadaha analoogga.
Maqaalkan, qoraagu wuxuu soo bandhigayaa oo keliya qaybta koowaad, soo saarista calaamadda microwave-ka. Hirarka millimitir-ka microwave-ka dhaqameed waxaa inta badan soo saara qaybaha microelectronic-ka ee iii_V. Xaddidaadkeedu waxay leeyihiin qodobbada soo socda: Marka hore, ilaa mawjadaha sare sida 100GHz ee kor ku xusan, microelectronics-ka dhaqameed waxay soo saari karaan awood yar iyo mid yar, ilaa calaamadda THZ ee soo noqnoqota sare, waxba ma qaban karaan. Marka labaad, si loo yareeyo buuqa wejiga loona hagaajiyo xasilloonida soo noqnoqota, qalabka asalka ah wuxuu u baahan yahay in la dhigo jawi heerkul aad u hooseeya. Saddexaad, way adag tahay in la gaaro kala duwanaansho ballaaran oo ah beddelka soo noqnoqota ee wax ka beddelka soo noqnoqota. Si loo xalliyo dhibaatooyinkan, tignoolajiyada optoelectronic-ka ayaa door ka ciyaari karta. Hababka ugu muhiimsan waxaa lagu sharaxay hoos.
1. Iyada oo loo marayo kala duwanaanshaha soo noqnoqoshada laba calaamadood oo laysarka soo noqnoqda oo kala duwan, sawir-qaade sare ayaa loo isticmaalaa in lagu beddelo calaamadaha microwave-ka, sida ku cad Jaantuska 1.
Jaantuska 1. Jaantuska jaantuska ee microwave-yada oo ay soo saaraan inta jeer ee farqiga u dhexeeya labalaysarka.
Faa'iidooyinka habkan waa qaab-dhismeed fudud, wuxuu abuuri karaa hirar milimitir oo aad u sarreeya iyo xitaa calaamadda soo noqnoqoshada THZ, iyadoo la hagaajinayo soo noqnoqoshada laysarka wuxuu fulin karaa tiro badan oo ah beddelka soo noqnoqoshada degdega ah, soo noqnoqoshada xoqidda. Khasaaraha ayaa ah in ballaca xariiqda ama qaylada wejiga ee calaamadda soo noqnoqoshada ee ay soo saaraan laba calaamadood oo laysarka ah oo aan xiriir la lahayn ay aad u weyn tahay, xasilloonida soo noqnoqoshana aysan sarreyn, gaar ahaan haddii la isticmaalo laysarka semiconductor-ka oo leh mug yar laakiin ballaca xariiqda weyn (~MHz). Haddii shuruudaha mugga miisaanka nidaamku aysan sarreyn, waxaad isticmaali kartaa laysarka xaalad adag oo hooseeya (~kHz),laysarka fiber-ka, godka dibaddalaysarka semiconductor-ka, iwm. Intaa waxaa dheer, laba qaab oo kala duwan oo calaamadaha laysarka ah oo laga soo saaro godka laysarka isla ayaa sidoo kale loo isticmaali karaa in lagu soo saaro soo noqnoqoshada farqiga, si waxqabadka xasilloonida soo noqnoqoshada microwave-ka si weyn loo hagaajiyo.
2. Si loo xalliyo dhibaatada ah in labada laysar ee ku jira habkii hore aysan isku mid ahayn oo buuqa wejiga calaamaduhu uu aad u weyn yahay, isku xirnaanta u dhaxaysa labada laysar waxaa lagu heli karaa habka qufulka marxaladda duritaanka ee inta jeer ee la isku duro ama wareegga qufulka marxaladda jawaab celinta taban. Jaantuska 2 wuxuu muujinayaa codsi caadi ah oo qufulka duritaanka ah si loo soo saaro isku dhufashada microwave-ka (Jaantuska 2). Iyadoo si toos ah loogu durayo calaamadaha hadda ee soo noqnoqda sare laysarka semiconductor-ka, ama iyadoo la adeegsanayo modulator-ka marxaladda LinBO3, calaamado badan oo muuqaal ah oo soo noqnoqda oo kala duwan oo leh kala fogaanshaha soo noqnoqda ee isku midka ah ayaa la abuuri karaa, ama shanlooyinka soo noqnoqda ee indhaha. Dabcan, habka caadiga ah ee loo isticmaalo in lagu helo shanlo soo noqnoqoshada indhaha oo ballaaran waa in la isticmaalo laysar xiran qaab. Laba calaamadood oo shanlo ah oo ku jira shanlo soo noqnoqoshada indhaha ee la soo saaray waxaa lagu doortaa iyadoo la shaandheynayo oo lagu durayo laysarka 1 iyo 2 siday u kala horreeyaan si loo ogaado soo noqnoqoshada iyo qufulka wejiga siday u kala horreeyaan. Sababtoo ah wejiga u dhexeeya calaamadaha shanlo ee kala duwan ee shanlo soo noqnoqoshada indhaha waa mid deggan, si wejiga qaraabada ah ee u dhexeeya labada laysar uu yahay mid deggan, ka dibna habka soo noqnoqoshada kala duwanaanshaha sida hore loogu sharraxay, calaamadda microwave-ka ee soo noqnoqoshada badan ee heerka soo noqnoqda ee shanlo soo noqnoqoshada indhaha ayaa la heli karaa.
Jaantuska 2. Jaantuska jaantuska ee calaamadda labanlaabka ah ee soo noqnoqoshada microwave-ka ee ka dhalata qufulka soo noqnoqoshada duritaanka.
Si kale oo lagu yareeyo buuqa wejiga qaraabada ah ee labada laysar waa in la isticmaalo PLL-ka aragtida taban, sida ku cad Jaantuska 3.
Jaantuska 3. Jaantuska jaantuska ee OPL.
Mabda'a PLL ee indhaha ayaa la mid ah kan PLL ee dhinaca elektaroonigga ah. Farqiga wejiga ee labada laysar waxaa loo beddelaa calaamad koronto oo ay sameyso sawir-qaade (oo u dhiganta qalabka ogaanshaha wejiga), ka dibna farqiga wejiga ee u dhexeeya labada laysar waxaa lagu helaa iyadoo la sameeyo soo noqnoqoshada farqiga iyadoo la adeegsanayo isha calaamadda microwave-ka ee tixraaca, kaas oo la ballaariyo oo la sifeeyo ka dibna dib loogu celiyo cutubka xakamaynta soo noqnoqoshada ee mid ka mid ah laysarka (layers-ka semiconductor-ka, waa duritaanka duritaanka). Iyada oo loo marayo wareegga xakamaynta jawaab celinta taban, wejiga soo noqnoqda ee qaraabada ah ee u dhexeeya labada calaamadood ee laysarka waxaa lagu xiraa calaamadda microwave-ka ee tixraaca. Calaamadda indhaha ee isku dhafan ayaa markaa loo gudbin karaa fiilooyinka indhaha loona wareejin karaa sawir-qaade meel kale waxaana loo beddeli karaa calaamad microwave ah. Buuqa wejiga ka dhasha ee calaamadda microwave-ka wuxuu ku dhawaad la mid yahay kan calaamadda tixraaca ee ku jirta baaxadda wareegga jawaab celinta taban ee wejiga xiran. Buuqa wejiga ee ka baxsan baaxadda ayaa la mid ah buuqa wejiga qaraabada ah ee labada laysar ee asalka ah ee aan isku xirnayn.
Intaa waxaa dheer, isha calaamadda microwave-ka ee tixraaca waxaa sidoo kale lagu beddeli karaa ilo kale oo calaamado ah iyada oo loo marayo labanlaab soo noqnoqoshada, soo noqnoqoshada qaybiyaha, ama habaynta soo noqnoqoshada kale, si calaamadda microwave-ka ee soo noqnoqoshada hoose loo labanlaabmi karo, ama loogu beddeli karo calaamadaha RF-ga ee soo noqnoqda sare leh, THZ.
Marka la barbardhigo qufulka soo noqnoqda ee duritaanka, waxay heli kartaa oo keliya labanlaab soo noqnoqoshada, wareegyada wejiga xiran ayaa aad u dabacsan, waxay soo saari karaan soo noqnoqosho ku dhawaad aan kala sooc lahayn, dabcan way ka sii adag yihiin. Tusaale ahaan, shanlada soo noqnoqoshada indhaha ee uu soo saaro modulator-ka sawir-qaadaha ee Jaantuska 2aad waxaa loo isticmaalaa sidii isha iftiinka, wareegga wejiga xiran ee indhahana waxaa loo isticmaalaa in si xushmad leh loogu xiro soo noqnoqoshada labada laysar ee labada calaamadood ee shanlada indhaha, ka dibna lagu soo saaro calaamado soo noqnoqoshada sare iyada oo loo marayo soo noqnoqoshada farqiga, sida lagu muujiyey Jaantuska 4. f1 iyo f2 waa soo noqnoqoshada calaamadaha tixraaca ee labada PLLS siday u kala horreeyaan, calaamadda microwave-ka ee N*frep+f1+f2 waxaa lagu soo saari karaa soo noqnoqoshada farqiga u dhexeeya labada laysar.
Jaantuska 4. Jaantuska jaantuska ah ee soo saarista soo noqnoqoshada aan kala sooca lahayn iyadoo la adeegsanayo shanlooyinka soo noqnoqoshada indhaha iyo PLLS.
3. Isticmaal laysarka garaaca wadnaha ee qaabka xiran si aad calaamadda garaaca indhaha ugu beddesho calaamadda microwave-ka iyada oo loo marayosawir-qaade.
Faa'iidada ugu weyn ee habkan ayaa ah in calaamad leh xasillooni soo noqnoqosho oo aad u wanaagsan iyo buuq heer sare ah la heli karo. Marka la xiro soo noqnoqoshada laysarka spectrum-ka kala-guurka atomiga iyo molecular-ka oo aad u deggan, ama god indhaha ah oo aad u deggan, iyo isticmaalka isbeddelka soo noqnoqoshada nidaamka baabi'inta soo noqnoqoshada ee is-laba-laaban iyo teknoolojiyada kale, waxaan heli karnaa calaamad garaaca indhaha oo aad u deggan oo leh soo noqnoqosho soo noqnoqosho oo aad u deggan, si loo helo calaamad microwave ah oo leh buuq heer sare ah. Jaantuska 5.
Jaantuska 5. Isbarbardhigga buuqa wejiga qaraabada ah ee ilaha calaamadaha kala duwan.
Si kastaba ha ahaatee, sababtoo ah heerka ku celcelinta garaaca wadnaha ayaa si liddi ku ah u dhigma dhererka godka laysarka, laysarka habka-xiran ee dhaqameedkuna waa weyn yahay, way adag tahay in si toos ah loo helo calaamadaha microwave-ka ee soo noqnoqda sare. Intaa waxaa dheer, cabbirka, miisaanka iyo isticmaalka tamarta ee laysarka dhaqdhaqaaqa ee dhaqameed, iyo sidoo kale shuruudaha deegaanka ee adag, ayaa xaddidaya codsiyadooda shaybaarka. Si looga gudbo dhibaatooyinkan, cilmi-baaris ayaa dhawaan ka bilaabatay Mareykanka iyo Jarmalka iyadoo la adeegsanayo saameyn aan toos ahayn si loo soo saaro shanlo muuqaal oo xasilloon oo ku yaal godadka indhaha ee qaabka chirp ee aadka u yar, oo tayo sare leh, kuwaas oo iyaguna soo saara calaamadaha microwave-ka ee soo noqnoqda sare leh ee soo noqnoqda hoose.
4. oscillator elektaroonik ah oo opto ah, Jaantuska 6.
Jaantuska 6. Jaantuska jaantuska ee oscillator-ka isku xiran ee sawir-koronto.
Mid ka mid ah hababka dhaqameed ee lagu soo saaro microwaves-ka ama laser-ka waa in la isticmaalo wareeg is-jawaab celin ah oo xiran, ilaa inta faa'iidada wareegga xiran ay ka weyn tahay khasaaraha, gariirka is-xiisaha leh wuxuu soo saari karaa microwaves ama lasers. Inta uu sareeyo qodobka tayada Q ee wareegga xiran, ayaa yaraanaya wejiga calaamadda ama buuqa soo noqnoqda. Si loo kordhiyo tayada wareegga, habka tooska ah waa in la kordhiyo dhererka wareegga oo la yareeyo khasaaraha faafinta. Si kastaba ha ahaatee, wareeg dheer ayaa badanaa taageeri kara soo saarista qaabab badan oo gariir, haddii lagu daro shaandho cidhiidhi ah, calaamad gariir microwave ah oo hal mar ah oo buuq yar ayaa la heli karaa. Oscillator-ka isku xiran ee sawir-qaadaha waa isha calaamadda microwave-ka oo ku salaysan fikraddan, waxay si buuxda u isticmaashaa sifooyinka luminta faafinta hoose ee fiber-ka, iyadoo la adeegsanayo fiber dheer si loo hagaajiyo qiimaha wareegga Q, waxay soo saari kartaa calaamad microwave ah oo leh buuq aad u hooseeya. Tan iyo markii habkan la soo jeediyay 1990-meeyadii, noocan oscillator-ka ah wuxuu helay cilmi-baaris ballaaran iyo horumar la taaban karo, waxaana hadda jira oscillator-yo ganacsi oo photoelectric ah oo isku xiran. Dhawaanahan, oscillator-yo photoelectric ah oo mowjadaha lagu hagaajin karo baaxad ballaaran ayaa la sameeyay. Dhibaatada ugu weyn ee ilaha calaamadda microwave-ka ee ku salaysan qaab-dhismeedkan ayaa ah in wareeggu uu dheer yahay, buuqa ku jira socodka xorta ah (FSR) iyo soo noqnoqoshadiisa labanlaab ah ayaa si weyn loo kordhin doonaa. Intaa waxaa dheer, qaybaha photoelectric-ka ee la isticmaalo waa badan yihiin, kharashku waa sarreeyaa, mugga way adag tahay in la yareeyo, iyo fiber-ka dheer wuxuu u nugul yahay khalkhalka deegaanka.
Qodobka kor ku xusan wuxuu si kooban u soo bandhigayaa dhowr hab oo loo sameeyo sawir-qaadista calaamadaha microwave-ka, iyo sidoo kale faa'iidooyinkooda iyo khasaarooyinkooda. Ugu dambeyntii, isticmaalka sawir-qaadayaasha si loo soo saaro microwave-ka wuxuu leeyahay faa'iido kale oo ah in calaamadda indhaha lagu qaybin karo fiber-ka indhaha iyadoo lumis aad u yar, gudbinta masaafada dheer loo gudbinayo terminal kasta oo la isticmaalo ka dibna loo beddelayo calaamadaha microwave-ka, awoodda looga hortago faragelinta electromagnetic-kana si weyn ayaa loo hagaajiyay marka loo eego qaybaha elektaroonigga ah ee dhaqameed.
Qorista maqaalkan waxay inta badan tixraac u tahay, marka lagu daro waayo-aragnimada cilmi-baarista iyo waayo-aragnimada qoraaga ee arrintan, waxaa jira khaladaad iyo faham la'aan, fadlan faham.
Waqtiga boostada: Jan-03-2024