Научная статья на тему 'Исследование оптических СВЧ-модуляторов как элементов радиопередающих устройств телекоммуникационных систем в энергетике'

Исследование оптических СВЧ-модуляторов как элементов радиопередающих устройств телекоммуникационных систем в энергетике Текст научной статьи по специальности «Электроника. Радиотехника»

131
19
Поделиться
Ключевые слова
РАДИОПЕРЕДАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО / ЭНЕРГЕТИКА

Аннотация научной статьи по электронике и радиотехнике, автор научной работы — Орда-жигулина Марина Владимировна, Алексеев Юрий Иванович, Демьяненко Александр Викторович

Обсуждаются схема и результаты экспериментального исследования статических модуляционных характеристик микрополоскового макета оптического СВЧ-модулятора, разработанного на основе бескорпусного инжекционного полупроводникового лазера (ИПЛ).

Похожие темы научных работ по электронике и радиотехнике , автор научной работы — Орда-Жигулина Марина Владимировна, Алексеев Юрий Иванович, Демьяненко Александр Викторович,

MICROWAVE OPTICAL MODULATORS FOR TELECOMMUNICATION SYSTEMS IN ENERGY SECTOR (EXPERIMENTAL RESEARCH)

Scheme and experimental results for the static modulation characteristics of microwave optical modulator microstrip model designed on the basis of packageless diode laser are represented.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Текст научной работы на тему «Исследование оптических СВЧ-модуляторов как элементов радиопередающих устройств телекоммуникационных систем в энергетике»

all activities in the complex (P pro). Market threat / change requirements for products / services move the priorities of the administration in the organization (system).

Thus, we can conclude the model management system, based on my design SWOT-matrix and the quality management system rather sketchy and full, using all the units and elements of SWOT-matrix and the quality management system. The model provides all the information management systems and can be used in the construction and selection of the vectors of the strategic development of individual enterprises, appropriate interventions and energy complex of Russia.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Бир С. Кибернетика и менеджмент. - М.: Изд-во "УРСС" (Editorial URSS). - 2006. - С. 280.

2. Блауберг ИМ., Юдин Э.Г. Становление и сущность системного подхода. - М.: Изд-во Наука, 1973. - С. 270.

3. Вяткин В.Н. Организационное проектирование хозяйственных комплексов. - М.: Экономика, 2002. - С. 325.

4. Ноеиков B.C. Обеспечение системности гарантий качества образовательных услуг высшего профессионального образования. Перспективы социально-экономического развития Юга России. Работы молодых ученых Южного института менеджмента. - Краснодар: Изд-во ЮИМ, 2007. - С. 106-110.

5. Организационные структуры управления производством / Под. общ. ред. Б.З. Мильнера. - М.: Экономика, 2001.

6. . . . - 1956.

7. . . ,

собой системы. Социология в СССР. Т.1. - М.: Наука, 1965.

8. . ., . . . систем. - М., 1969.

Новиков Владимир Сергеевич

Кубанский институт международного предпринимательства и менеджмента.

E-mail: conference_kimpim@mail.ru.

350063, . , . - , . 3.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Тел.: 89094601810.

Novikov Vladimir Sergeevich

Kuban Institute of International Entrepreneurship and Management.

E-mail: conference_kimpim@mail.ru.

3, Kubano-Naberegnaia, Krasnodar, 350063, Russia.

Phone: 89094601810.

УДК 621.373.

М.В. Орда-Жи^лина, ЮЛ. Алексеев, А.В. Демьяненко

ИССЛЕДОВАНИЕ ОПТИЧЕСКИХ СВЧ-МОД^ЯТОРОВ КАК ЭЛЕМЕНТОВ РАДИОПЕРЕДАЮЩИХ УСТРОЙСТВ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ СИСТЕМ В ЭНЕРГЕТИКЕ

Обсуждаются схема и результаты экспериментального исследования статических модуляционных характеристик микрополоскового макета оптического СВЧ-мо^лятора, разработанного на основе бескорпусного инжекционного полупроводникового лазера (ИПЛ). Радиопередающее устройство; энергетика.

1SS

M.V. Orda-Zhigulina, Yu.I. Alekseev, A.V. Demyanenko

MICROWAVE OPTICAL MODULATORS FOR TELECOMMUNICATION SYSTEMS IN ENERGY SECTOR (EXPERIMENTAL RESEARCH)

Scheme and experimental results for the static modulation characteristics of microwave optical modulator microstrip model designed on the basis of packageless diode laser are represented.

Radio transmitters; power.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

При разработках оптических СВЧ-модуляторов, в которых амплитудная модуляция осуществляется на основе механизма поглощения оптических колебаний свободными носителями заряда, задаваемыми током накачки, приобретающим переменную составляющую при приложении к р-и-переходу ИПЛ СВЧ-напряжения модулирующего сигнала, возникает вопрос эффективности ,

путем на основе исследования процесса асинхронного тушения оптических колебаний модулирующим СВЧ-сигналом [1].

С целью управления колебаниями ИПЛ был разработан экспериментальный макет, эквивалентная схема которого представлена на рис. 1,а. Управляющий СВЧ-сигнал от внешнего генератора через разделительный конденсатор C1 подается на ИПЛ (H1) через последовательно включенное сопротивление R1. Для предотвращения проникновения СВЧ-сигнала в цепь питания ИПЛ предусмотрен фильтр нижних частот (ФНЧ), образованный индуктивностями L1, L2 и емкостями С2, С3. Сопротивление R1 предназначено для согласования волнового сопротивления линии передачи с сопротивлением ИПЛ на СВЧ.

Рис. 1. Эквивалентная схема устройства управления амплитудой колебаний ИПЛ (а) и структурная схема измерительной установки (б). (1 - генератор СВЧ,

2 - измеритель мощности, 3 - исследуемый модулятор, 4 - источник питания,

5 - миллиамперметр, 6 - оптический спектроанализатор)

а

Макет модулятора выполнен на основе несимметричной микрополосковой линии, в качестве источника несущего колебания выбран бескорпусный ИПЛ с длиной волны Х=640 нм и мощностью 1 мВт.

Экспериментальное исследование возможности управления мощностью колебаний ИПЛ проведено для коротковолновой части дециметрового диапазона.

Структурная схема экспериментальной установки показана на рис. 1,6.

l89

Мощность модулирующего СВЧ<ишала контролировалась измерителем М3-51 (2); питание ИПЛ осуществлялось от источника напряжения ОР8-3030ББ (4); миллиамперметр (5) предназначен для измерения рабочего тока модулируемого лазера (3).

Наблюдение за динамикой работы ИПЛ и измерение его спектральных характеристик осуществлялось при помощи оптического спектроанализатора YOKOGAWA АО-6370 (6).

Из рис. 2, представляющего основную статическую модуляционную характеристику - зависимость мощности оптических колебаний от мощности модули-

- , , -сти модулирующего сигнала происходит уменьшение выходной мощности оптического излучения лазерного диода, что свидетельствует о прямом управлении внешним СВЧ-сигналом колебаниями ИПЛ, т.е. имеет место асинхронное тушение колебаний ИПЛ [1]. Такое взаимодействие на нелинейном элементе положительно смещенного р-п-перехода ИПЛ двух сигналов свидетельствует о наличии ампли-

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

- .

( . . 2) -ми при разработках оптических модуляторов, поскольку в каждой точке зависимости Р0т=(Рсвч) содержится информация о наличии процесса модуляции. Кроме того, на рис. 2 достаточно хорошо видна частотная зависимость модуляционных характеристик, по которой можно судить о режимах работы исследуемой системы: до уровня РСВч~15 мкВт режим можно считать малосигнальным, свыше Рсвч~15 мкВт -режим большого сигнала, который в зависимости от Рсвч может сопровождаться нежелательной частотной модуляцией, являющейся следствием амплитудной зависимости реактанса ИПЛ.

3.6 3,2 2,8 2,4

2

1.6

О 10 20 30 40 50 60

Рис. 2. Зависимость мощности оптических колебаний от .мощности СВЧ-сигнала на различных частотах управляющего сигнала. (Ток питания ИПЛ 1=22 мА; кривая 1 - соответствует частоте сигнала 1950 МГц, 2 - 2025 МГц,

3 - 1900 МГц, 4 - 1925 МГц, 5 - 2000 МГц)

На рис. 3 приведены статические модуляционные характеристики, показывающие роль рабочих токов ИПЛ при осуществлении модуляции; здесь же виден ,

- .

. 3.

СВЧ-сигнала при различных токах питания ИПЛ: 1 - 22 мА, 2 - 18 мА (рисунок а - соответствует/=2000 МГц, б - 1925 МГц)

Спектральная характеристика (СХ) исследуемого модуляционного процесса показана на рис. 4.

Рис. 4. Спектр излучения ИПЛ без воздействия СВЧ-мо^лирующего сигнала (а) и при его воздействии (Рсвч~4 мкВт) (б)

Для центральной спектральной составляющей, соответствующей несущему , :

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

- р-п- ,

особенно в области пьедестала СХ, а также наблюдается уменьшение уровня мощности несущего колебания. Эти изменения объясняются появлением в спектре модулированного оптического излучения боковых суммарно-р^ностных составляющих исследуемого модуляционного процесса.

«Проседание» огибающей спектра (см. рис. 4,6) также свидетельствует о перераспределении мощности несущего колебания в пользу боковых спектральных .

Для исследуемого макета модулятора зафиксированы следующие данные: Ропт тах=3,58 мВт, Ропт шт =3,43 мВт. На рис. 4 показаны спектры излучения

- ( . . 4, ), -

действии (см. рис.4,6) - глубина модуляции составила около 4%.

Эти данные хорошо согласуются с опубликованными в литературе результатами, полученными У. Тсангом, А. Яривом, Р. Хансперджером [2-4].

Эксперимент поставлен на оборудовании, предоставленном по национальному проекту “Обр^ование”.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Кухаркин КС., Основы инженерной электрофизики. Т. I. - М.: Высшая школа, 1969.

2. Полупроводниковые инжекционные лазеры. Динамика, модуляция, спектры: Пер. с

англ. / Под ред. У. Тсанга. - М.: Радио и связь, 1990.

3. Яр ив А. Введение в оптич ескую электронику. - М.: Высшая школа, 1983.

4. Хансперджер Р. Интегральная оптика: теория и технология / Хансперджер Р.; Пер. с

англ. - М.: Мир, 1985.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Орда-Жи^лина Марина Владимировна

Технологический институт федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Южный федеральный университет» в г. Таганроге.

E-mail: jigulina@mail.ru.

347928, г. Таганрог, пер. Некрасовский, 44.

Тел.: 88634371733.

Кафедра антенн и радиопередающих устройств; доцент.

Алексеев Юрий Иванович

E-mail: jigulina@mail.ru.

Кафедра антенн и радиопередающих устройств; профессор.

Демьяненко Александр Викторович

E-mail: demalex@inbox.ru.

Кафедра антенн и радиопередающих устройств; ассистент.

Orda-Zhigulina Marina Vladimirovna

Taganrog Institute of Technology - Federal State-Owned Educational Establishment of Higher Vocational Education “Southern Federal University”.

E-mail: jigulina@mail.ru.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

44, Nekrasovskiy, Taganrog, 347928, Russia.

Phone: 88634371733.

The Department of Antennas and Radio Transmitters; associate professor.

Alekseev Yuriy Ivanovich

E-mail: jigulina@mail.ru.

The Department of Antennas and Radio Transmitters; professor.

Demyanenko Alexander Victorovich

E-mail: demalex@inbox.ru.

The Department of Antennas and Radio Transmitters; assistant.

i92