振幅不等但频率相近,则合成后的振动会如何?,什么是微波发生器

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拍现象是两个符合一定条件的简谐振动合成而产生的。要产生稳定的拍,两分振动的频率必须不同。应用:拍现象在光学,电磁学等领域都有重要应用。

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振幅不等但频率相近,则合成后的振动会如何?,什么是微波发生器

文章目录:

  1. 振幅不等但频率相近,则合成后的振动会如何?
  2. 什么是微波发生器
  3. 新型片上光学频率梳:有望带来新一代的时钟、望远镜和通信技术

一、振幅不等但频率相近,则合成后的振动会如何?

拍现象是两个振动方向相同、 频率近似相等的两个简谐振动的合成的

简谐振动:物体在与位移成正比的恢复力作用下,在其平衡位置附近按正弦规律作往复的运动

拍:频率较铅悄核大而频率只差v1-v2(拍运枣频)很小的两个同方向的简谐振动的合成,其合振动时而加强,时而减弱的现象叫拍

拍现象是两个符合一定条件的简谐振动合成而产生的。要产生稳槐掘定的拍,两分振动的频率必须不同。

应用:拍现象在光学,等领域都有重要应用,比如用光拍法测光速就是其中一个典型的例子。

二、什么是微波发生器

微波发生器(微波振荡器)就是利用频率合成技术产生需要的频率或波形信号的仪器。

频率合成技术是通过把晶体振荡器产生具有高凯敏燃频谱纯度和高稳定度的低频标准参考信号,经过在频域内进行线性运算,通过倍频、混频、分频等技术,得到具有相同稳定度和低相噪等满足各项指标要求的一个或多个频率、频段的信号。

从频率合成的发展史来看,频率合成方式依次经历了直接模拟合成、锁相技术、直接数字合成。

在微波振荡器设计拿樱方面,常用的是单环锁相频率合成或多环锁相频率合成,其中多环锁相反馈网络采用盯虚谐波混频和微波取样器,把微波主振的频率输出下变频到射频频段鉴相并构成环路,最终实现对微波主振的锁定。还有比较常用的是利用新型振荡器和间接频率合成技术相结合设计微波振荡器。

扩展资料

微波振荡器从电路结构上可以分为反馈型和负阻型两种。反馈型振荡器主要用于低频电路系统,而负阻型振荡器主要用于高频电路系统。所以负阻振荡电路比较适合于射频、微波等频率较高的频率范围,可以利用负阻原理分析和设计微波振荡电路。

在一定电路组态下的微波晶体管可视为一个二端口器件。给予晶体管特定端接地时, 由于非线性负阻特性从而构成双端口负阻振荡器。一个双端口负阻振荡器等效网络包含有源器件(BJT)及反馈电路、谐振网络和输出网络。

现代频率合成技术是将模拟技术、数字技术、光学技术和计算方法相结合,根据频率合成器的技术指标把直接频率合成技术、锁相环(PLL)、直接数字频率合成技术(DDS)等成熟的频率合成技术与新型的振荡器和新的工艺技术合理组合。

使得微波振荡器的频谱纯度、频率切换速度和输出频率范围等技术指标满足不同场合的应用。

尤其是,基于微波光子学由光生微波的方法也快速发展,可以实现的方法有:光谐波法、光电振荡器法、光外差法、相位调制器法等,这些频率合成技术为合成微波毫米波及亚毫米波频率的信号提供更广阔的空间。

参考资料来源:

三、新型片上光学频率梳:有望带来新一代的时钟、望远镜和通信技术

导读

背景

一把米尺具有数百个刻度标记,可用来精确地测量距离。同样,一种称为“激光频率梳”的装置,具有数百个均等间隔、清晰定义的频率,可用来精确测量光波的颜色。

这些频率梳(之所以这么命名是因为等间距的频率集合就像梳子的梳齿一样)的微型版本小到足以放在芯片上,有望带来新一代的原子钟,大幅增加通过光纤传输的信号数量以及识判蚂别星光中微小频率变化,这些变化暗示着看不见的行星存在。

创新

近日,美国国家标准与技术研究院(NIST)和加州大学圣芭芭拉分校(UCSB)的研究人员创造出最新版本的基于芯片的“微梳”。最新版本通过改善和拓展这些微型频率梳的功能,进一步提升对于时间和频率的测量。

研究人员在六月份出版的《激光与光子学评论(Laser and Photonics Reviews)》期刊中描述了他们的工作。

技术

这些频率微梳的核心处有一个光学微谐振器,这是一个与人类发丝宽度差不多的环形装置,来自外部激光器的光线在其中绕行数千次,直至形成高强度。微梳通常由玻璃或氮化硅制成,一般需要外部激光的放大器。这样会使频率梳变得复杂、笨重且生产成本高。

NIST 的科学家及其 UCSB 合作者已经证明,由半导体砷化铝镓制成的微梳有两个必不可少的特性,这两个特性使微梳变得特别有前途。这款新型梳子能以非常低的功率运行,以至于无需放大器,并且可以被操控以产生一组非常稳定的频率。这正是使用微芯片频率梳作为掘厅埋灵敏工具来以极高的精度测量频率所需的。(这项研究是NIST芯片计划的一部分。)

NIST 科学家格列高利·莫伊尔(Gregory Moille)表示,这项新开发的微梳技术可以帮助工程师和科学家在实验室外进行精确的光学频率测量。此外,微梳还可以通过与已经用于制造微电子产品的纳米制造技术相似的技术来批量生产。

UCSB 的研究人员领导了早期的工作,检查了由砷化铝镓组成的微谐振器。由这些微谐振器制成的频率梳所需的功率仅为由其他材料制成的设备的百分之一。但是,科学家们无法证明其关键特性,即由这种半导体制成的微谐振器可以产生一组“始终如一”或者说“高度稳定”的离散频率。

NIST 团队通过将微谐振器放置在定制的低温装置中来解决这个问题,该装置使研究人员能在比绝对零度高4度的低温下探测该设备。低温实验表明,激光产生的热量与微谐振器中循环的光线之间的相互作用,是阻止设备产生成功运行所需的高度稳定频率的唯一障碍。

在低温下,研究团队证明了它可以达到所谓的孤子状态。在这种状态下,单个光脉冲在微谐振器内循环时从来不会改变其形状、频率或速度。

对于这种孤子来说,频率梳的所有梳齿彼此同相,因此它们可作为尺子来测量光学时钟、频率合成或者基于激光的距离测量中所用到的频率。

尽管最近开发的一些低温系统足够小,以至于可以在实验室外与新的微梳一起使用,伏蔽然而最终目标是在室温下操作该设备。新发现表明,科学家们将不得不通过冷激处理或完全避免过热来实现室温运行。

关键词

参考资料

【1】Gregory Moille, Lin Chang, Weiqiang Xie, Ashutosh Rao, Xiyuan Lu, Marcelo Davanço, John E. Bowers, Kartik Srinivasan. Dissipative Kerr Solitons in a III‐V Microresonator . Laser & Photonics Reviews, 2020; 2000022 DOI: 10.1002/lpor.202000022

【2】https://www.nist.gov/news-events/news/2020/06/comb-chip-new-design-optical-ruler-could-revolutionize-clocks-tele

到此,以上就是小编对于光学频率合成的问题就介绍到这了,希望介绍关于光学频率合成的3点解答对大家有用。