ମାଇକ୍ରୋୱେଭ୍ ଅପ୍ଟୋଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନିକ୍ସନାମରୁ ଜଣାପଡ଼ୁଥିବା ପରି, ମାଇକ୍ରୋୱେଭ୍ ଏବଂଅପ୍ଟୋଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନିକ୍ସ। ମାଇକ୍ରୋୱେଭ୍ ଏବଂ ଆଲୋକ ତରଙ୍ଗ ହେଉଛି ବିଦ୍ୟୁତ୍-ଚୁମ୍ବକୀୟ ତରଙ୍ଗ, ଏବଂ ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି ଅନେକ ପରିମାଣର ଭିନ୍ନ, ଏବଂ ସେମାନଙ୍କ କ୍ଷେତ୍ରରେ ବିକଶିତ ଉପାଦାନ ଏବଂ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା ବହୁତ ଭିନ୍ନ। ମିଶ୍ରଣରେ, ଆମେ ପରସ୍ପରର ସୁବିଧା ନେଇପାରିବା, କିନ୍ତୁ ଆମେ ନୂତନ ପ୍ରୟୋଗ ଏବଂ ବୈଶିଷ୍ଟ୍ୟ ପାଇପାରିବା ଯାହା ଯଥାକ୍ରମେ ଅନୁଭବ କରିବା କଷ୍ଟକର।
ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଯୋଗାଯୋଗମାଇକ୍ରୋୱେଭ୍ ଏବଂ ଫଟୋଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନ୍ର ମିଶ୍ରଣର ଏକ ପ୍ରମୁଖ ଉଦାହରଣ। ପ୍ରାରମ୍ଭିକ ଟେଲିଫୋନ୍ ଏବଂ ଟେଲିଗ୍ରାଫ୍ ବେତାର ଯୋଗାଯୋଗ, ସଙ୍କେତଗୁଡ଼ିକର ସୃଷ୍ଟି, ପ୍ରସାରଣ ଏବଂ ଗ୍ରହଣ, ସମସ୍ତ ବ୍ୟବହୃତ ମାଇକ୍ରୋୱେଭ୍ ଡିଭାଇସ୍। କମ୍ ଆବୃତ୍ତି ବିଦ୍ୟୁତ୍-ଚୂଡ଼ାନ୍ତ ତରଙ୍ଗ ପ୍ରାରମ୍ଭରେ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ କାରଣ ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି ପରିସର ଛୋଟ ଏବଂ ପ୍ରସାରଣ ପାଇଁ ଚ୍ୟାନେଲ କ୍ଷମତା ଛୋଟ। ସମାଧାନ ହେଉଛି ପ୍ରେରିତ ସିଗନାଲର ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି ବୃଦ୍ଧି କରିବା, ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି ଯେତେ ଅଧିକ ହେବ, ସେତେ ଅଧିକ ସ୍ପେକ୍ଟ୍ରମ୍ ସମ୍ବଳ। କିନ୍ତୁ ବାୟୁ ପ୍ରସାରଣ କ୍ଷତିରେ ଉଚ୍ଚ ଆବୃତ୍ତି ସିଗନାଲ ବଡ଼, କିନ୍ତୁ ପ୍ରତିବନ୍ଧକ ଦ୍ୱାରା ଅବରୋଧ କରିବା ମଧ୍ୟ ସହଜ। ଯଦି କେବୁଲ୍ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଏ, ତେବେ କେବୁଲ୍ କ୍ଷତି ବଡ଼ ଏବଂ ଦୂର-ଦୂରାନ୍ତର ପ୍ରସାରଣ ଏକ ସମସ୍ୟା। ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଫାଇବର ଯୋଗାଯୋଗର ଆବିର୍ଭାବ ଏହି ସମସ୍ୟାଗୁଡ଼ିକର ଏକ ଭଲ ସମାଧାନ।ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଫାଇବର୍ଏହାର ପରିବହନ କ୍ଷତି ବହୁତ କମ୍ ଏବଂ ଏହା ଦୀର୍ଘ ଦୂରତା ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ସଙ୍କେତ ପଠାଇବା ପାଇଁ ଏକ ଉତ୍କୃଷ୍ଟ ବାହକ। ଆଲୋକ ତରଙ୍ଗର ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି ପରିସର ମାଇକ୍ରୋୱେଭ୍ ତୁଳନାରେ ବହୁତ ଅଧିକ ଏବଂ ଏକକାଳୀନ ଅନେକ ବିଭିନ୍ନ ଚ୍ୟାନେଲ୍ ପ୍ରସାରିତ କରିପାରିବ। ଏହି ସୁବିଧା ଯୋଗୁଁଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଟ୍ରାନ୍ସମିସନ୍, ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଫାଇବର ଯୋଗାଯୋଗ ଆଜିର ସୂଚନା ପ୍ରସାରଣର ମେରୁଦଣ୍ଡ ପାଲଟିଛି।
ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଯୋଗାଯୋଗର ଏକ ଦୀର୍ଘ ଇତିହାସ ଅଛି, ଗବେଷଣା ଏବଂ ପ୍ରୟୋଗ ବହୁତ ବ୍ୟାପକ ଏବଂ ପରିପକ୍ୱ, ଏଠାରେ ଅଧିକ କହିବାର ନାହିଁ। ଏହି ପତ୍ର ମୁଖ୍ୟତଃ ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଯୋଗାଯୋଗ ବ୍ୟତୀତ ସାମ୍ପ୍ରତିକ ବର୍ଷଗୁଡ଼ିକରେ ମାଇକ୍ରୋୱେଭ୍ ଅପ୍ଟୋଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନିକ୍ସର ନୂତନ ଗବେଷଣା ବିଷୟବସ୍ତୁକୁ ପରିଚିତ କରାଏ। ମାଇକ୍ରୋୱେଭ୍ ଅପ୍ଟୋଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନିକ୍ସ ମୁଖ୍ୟତଃ ଅପ୍ଟୋଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନିକ୍ସ କ୍ଷେତ୍ରରେ ପଦ୍ଧତି ଏବଂ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟାକୁ ବାହକ ଭାବରେ ବ୍ୟବହାର କରେ ଯାହା ପାରମ୍ପରିକ ମାଇକ୍ରୋୱେଭ୍ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନିକ୍ ଉପାଦାନ ସହିତ ହାସଲ କରିବା କଷ୍ଟକର କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ଏବଂ ପ୍ରୟୋଗକୁ ଉନ୍ନତ ଏବଂ ହାସଲ କରିଥାଏ। ପ୍ରୟୋଗ ଦୃଷ୍ଟିକୋଣରୁ, ଏଥିରେ ମୁଖ୍ୟତଃ ନିମ୍ନଲିଖିତ ତିନୋଟି ଦିଗ ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ।
ପ୍ରଥମଟି ହେଉଛି X-ବ୍ୟାଣ୍ଡରୁ THz ବ୍ୟାଣ୍ଡ ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ଉଚ୍ଚ-କାର୍ଯ୍ୟକ୍ଷମ, କମ୍-ଶବ୍ଦ ମାଇକ୍ରୋୱେଭ୍ ସିଗନାଲ ସୃଷ୍ଟି କରିବା ପାଇଁ ଅପ୍ଟୋଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନିକ୍ସର ବ୍ୟବହାର।
ଦ୍ୱିତୀୟତଃ, ମାଇକ୍ରୋୱେଭ୍ ସିଗନାଲ୍ ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ। ଏଥିରେ ବିଳମ୍ବ, ଫିଲ୍ଟରିଂ, ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି କନଭର୍ସନ, ଗ୍ରହଣ ଇତ୍ୟାଦି ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ।
ତୃତୀୟତଃ, ଆନାଲଗ୍ ସିଗନାଲଗୁଡ଼ିକର ପ୍ରସାରଣ।
ଏହି ଲେଖାରେ, ଲେଖକ କେବଳ ପ୍ରଥମ ଭାଗ, ମାଇକ୍ରୋୱେଭ୍ ସିଗନାଲର ଜେନେରେସନ୍ ବିଷୟରେ ପରିଚୟ କରାଇଛନ୍ତି। ପାରମ୍ପରିକ ମାଇକ୍ରୋୱେଭ୍ ମିଲିମିଟର ତରଙ୍ଗ ମୁଖ୍ୟତଃ iii_V ମାଇକ୍ରୋଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନିକ୍ ଉପାଦାନ ଦ୍ୱାରା ସୃଷ୍ଟି ହୁଏ। ଏହାର ସୀମାବଦ୍ଧତାରେ ନିମ୍ନଲିଖିତ ବିନ୍ଦୁଗୁଡ଼ିକ ଅଛି: ପ୍ରଥମତଃ, 100GHz ଭଳି ଉଚ୍ଚ ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି ପାଇଁ, ପାରମ୍ପରିକ ମାଇକ୍ରୋଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନିକ୍ସ କମ୍ ଏବଂ କମ୍ ଶକ୍ତି ଉତ୍ପାଦନ କରିପାରେ, ଉଚ୍ଚ ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି THz ସିଗନାଲ ପାଇଁ, ସେମାନେ କିଛି କରିପାରିବେ ନାହିଁ। ଦ୍ୱିତୀୟତଃ, ପର୍ଯ୍ୟାୟ ଶବ୍ଦକୁ ହ୍ରାସ କରିବା ଏବଂ ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି ସ୍ଥିରତାକୁ ଉନ୍ନତ କରିବା ପାଇଁ, ମୂଳ ଡିଭାଇସକୁ ଏକ ଅତ୍ୟନ୍ତ କମ୍ ତାପମାତ୍ରା ପରିବେଶରେ ରଖିବା ଆବଶ୍ୟକ। ତୃତୀୟତଃ, ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି ମଡ୍ୟୁଲେସନ୍ ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି ରୂପାନ୍ତରର ଏକ ବିସ୍ତୃତ ପରିସର ହାସଲ କରିବା କଷ୍ଟକର। ଏହି ସମସ୍ୟାଗୁଡ଼ିକର ସମାଧାନ ପାଇଁ, ଅପ୍ଟୋଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନିକ୍ ପ୍ରଯୁକ୍ତି ଏକ ଭୂମିକା ଗ୍ରହଣ କରିପାରିବ। ମୁଖ୍ୟ ପଦ୍ଧତିଗୁଡ଼ିକ ତଳେ ବର୍ଣ୍ଣିତ ହୋଇଛି।
୧. ଦୁଇଟି ଭିନ୍ନ ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି ଲେଜର ସିଗନାଲର ପାର୍ଥକ୍ୟ ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି ମାଧ୍ୟମରେ, ଚିତ୍ର ୧ ରେ ଦେଖାଯାଇଥିବା ପରି, ମାଇକ୍ରୋୱେଭ୍ ସିଗନାଲକୁ ରୂପାନ୍ତର କରିବା ପାଇଁ ଏକ ଉଚ୍ଚ-ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି ଫଟୋଡିଟେକ୍ଟର ବ୍ୟବହାର କରାଯାଏ।
ଚିତ୍ର ୧. ଦୁଇଟିର ପାର୍ଥକ୍ୟ ଆବୃତ୍ତି ଦ୍ୱାରା ସୃଷ୍ଟି ହୋଇଥିବା ମାଇକ୍ରୋୱେଭ୍ର ଯୋଜନାବଦ୍ଧ ଚିତ୍ରଲେଜର୍.
ଏହି ପଦ୍ଧତିର ସୁବିଧାଗୁଡ଼ିକ ହେଉଛି ସରଳ ଗଠନ, ଅତ୍ୟନ୍ତ ଉଚ୍ଚ ଆବୃତ୍ତି ମିଲିମିଟର ତରଙ୍ଗ ଏବଂ THZ ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି ସିଗନାଲ ସୃଷ୍ଟି କରିପାରିବ, ଏବଂ ଲେଜରର ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସିକୁ ଆଡଜଷ୍ଟ କରି ଏକ ବଡ଼ ପରିସରର ଦ୍ରୁତ ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି ରୂପାନ୍ତର, ସୁଇପ୍ ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି କରିପାରିବ। ଅସୁବିଧା ହେଉଛି ଦୁଇଟି ଅସମ୍ପର୍କିତ ଲେଜର ସିଗନାଲ ଦ୍ୱାରା ସୃଷ୍ଟି ହୋଇଥିବା ପାର୍ଥକ୍ୟ ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି ସିଗନାଲର ରେଖାପ୍ରବାହ କିମ୍ବା ପର୍ଯ୍ୟାୟ ଶବ୍ଦ ଅପେକ୍ଷାକୃତ ଭାବରେ ବଡ଼, ଏବଂ ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି ସ୍ଥିରତା ଅଧିକ ନୁହେଁ, ବିଶେଷକରି ଯଦି ଏକ ଛୋଟ ଆୟତନ ସହିତ ଏକ ଅର୍ଦ୍ଧଚାଳକ ଲେଜର କିନ୍ତୁ ଏକ ବଡ଼ ଲାଇନୱିଡ୍ଥ (~MHz) ବ୍ୟବହାର କରାଯାଏ। ଯଦି ସିଷ୍ଟମ ଓଜନ ପରିମାଣ ଆବଶ୍ୟକତା ଅଧିକ ନଥାଏ, ତେବେ ଆପଣ କମ୍ ଶବ୍ଦ (~kHz) କଠିନ-ଅବସ୍ଥା ଲେଜର ବ୍ୟବହାର କରିପାରିବେ,ଫାଇବର ଲେଜର୍, ବାହ୍ୟ ଗହ୍ବରଅର୍ଦ୍ଧପରିବାହୀ ଲେଜର୍, ଇତ୍ୟାଦି। ଏହା ସହିତ, ସମାନ ଲେଜର ଗୁମ୍ଫାରେ ସୃଷ୍ଟି ହୋଇଥିବା ଦୁଇଟି ଭିନ୍ନ ଲେଜର ସିଗନାଲକୁ ଏକ ଭିନ୍ନ ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି ସୃଷ୍ଟି କରିବା ପାଇଁ ମଧ୍ୟ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇପାରିବ, ଯାହା ଫଳରେ ମାଇକ୍ରୋୱେଭ୍ ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି ସ୍ଥିରତା କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ବହୁତ ଉନ୍ନତ ହୋଇଥାଏ।
2. ପୂର୍ବ ପଦ୍ଧତିରେ ଦୁଇଟି ଲେଜର ଅସଙ୍ଗତ ଏବଂ ସୃଷ୍ଟି ହେଉଥିବା ସିଗନାଲ ପର୍ଯ୍ୟାୟ ଶବ୍ଦ ଅତ୍ୟଧିକ ବଡ଼, ଏହି ସମସ୍ୟାର ସମାଧାନ ପାଇଁ, ଦୁଇଟି ଲେଜର ମଧ୍ୟରେ ସମନ୍ୱୟ ଇଞ୍ଜେକ୍ସନ ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି ଲକିଂ ଫେଜ୍ ଲକିଂ ପଦ୍ଧତି କିମ୍ବା ନକାରାତ୍ମକ ଫିଡବ୍ୟାକ୍ ଫେଜ୍ ଲକିଂ ସର୍କିଟ୍ ଦ୍ୱାରା ପ୍ରାପ୍ତ କରାଯାଇପାରିବ। ଚିତ୍ର 2 ମାଇକ୍ରୋୱେଭ୍ ଗୁଣିତକ ସୃଷ୍ଟି କରିବା ପାଇଁ ଇଞ୍ଜେକ୍ସନ ଲକିଂର ଏକ ସାଧାରଣ ପ୍ରୟୋଗ ଦେଖାଉଛି (ଚିତ୍ର 2)। ଏକ ଅର୍ଦ୍ଧପରିବାହୀ ଲେଜରରେ ଉଚ୍ଚ ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି କରେଣ୍ଟ ସିଗନାଲଗୁଡ଼ିକୁ ସିଧାସଳଖ ଇଞ୍ଜେକ୍ସନ କରି, କିମ୍ବା ଏକ LinBO3-ଫେଜ୍ ମଡ୍ୟୁଲେଟର୍ ବ୍ୟବହାର କରି, ସମାନ ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି ବ୍ୟବଧାନ ସହିତ ବିଭିନ୍ନ ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସିର ଏକାଧିକ ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ସିଗନାଲ କିମ୍ବା ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି କମ୍ବ୍ସ ସୃଷ୍ଟି କରାଯାଇପାରିବ। ନିଶ୍ଚିତ ଭାବରେ, ଏକ ବିସ୍ତୃତ ସ୍ପେକ୍ଟ୍ରମ୍ ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି କମ୍ବ୍ସ ପାଇବା ପାଇଁ ସାଧାରଣତଃ ବ୍ୟବହୃତ ପଦ୍ଧତି ହେଉଛି ଏକ ମୋଡ୍-ଲକ୍ ହୋଇଥିବା ଲେଜର। ସୃଷ୍ଟି ହୋଇଥିବା ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି କମ୍ବ୍ରେ ଯେକୌଣସି ଦୁଇଟି କମ୍ବ୍ ସଙ୍କେତକୁ ଫିଲ୍ଟରିଂ ଦ୍ୱାରା ଚୟନ କରାଯାଏ ଏବଂ ଯଥାକ୍ରମେ ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି ଏବଂ ପର୍ଯ୍ୟାୟ ଲକିଂ ଅନୁଭବ କରିବା ପାଇଁ ଲେଜର 1 ଏବଂ 2 ରେ ଇଞ୍ଜେକ୍ସନ କରାଯାଏ। କାରଣ ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି କମ୍ବର ବିଭିନ୍ନ କମ୍ବର ସଙ୍କେତ ମଧ୍ୟରେ ପର୍ଯ୍ୟାୟ ଅପେକ୍ଷାକୃତ ସ୍ଥିର, ଯାହା ଦ୍ଵାରା ଦୁଇଟି ଲେଜର ମଧ୍ୟରେ ଆପେକ୍ଷିକ ପର୍ଯ୍ୟାୟ ସ୍ଥିର, ଏବଂ ତାପରେ ପୂର୍ବରୁ ବର୍ଣ୍ଣିତ ପାର୍ଥକ୍ୟ ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି ପଦ୍ଧତି ଦ୍ୱାରା, ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି କମ୍ବର ପୁନରାବୃତ୍ତି ହାରର ବହୁ-ଗୁଣିତ ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି ମାଇକ୍ରୋୱେଭ୍ ସିଗନାଲ ପ୍ରାପ୍ତ କରାଯାଇପାରିବ।
ଚିତ୍ର 2. ଇଞ୍ଜେକ୍ସନ ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି ଲକିଂ ଦ୍ୱାରା ସୃଷ୍ଟି ହୋଇଥିବା ମାଇକ୍ରୋୱେଭ୍ ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି ଦ୍ୱିଗୁଣିତ ସିଗନାଲର ଯୋଜନାବଦ୍ଧ ଚିତ୍ର।
ଦୁଇଟି ଲେଜରର ଆପେକ୍ଷିକ ପର୍ଯ୍ୟାୟ ଶବ୍ଦକୁ ହ୍ରାସ କରିବାର ଅନ୍ୟ ଏକ ଉପାୟ ହେଉଛି ଚିତ୍ର 3 ରେ ଦେଖାଯାଇଥିବା ପରି ଏକ ନକାରାତ୍ମକ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ଅପ୍ଟିକାଲ୍ PLL ବ୍ୟବହାର କରିବା।
ଚିତ୍ର 3. OPL ର ଯୋଜନାବଦ୍ଧ ଚିତ୍ର।
ଅପ୍ଟିକାଲ୍ PLL ର ନୀତି ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନିକ୍ସ କ୍ଷେତ୍ରରେ PLL ସହିତ ସମାନ। ଦୁଇଟି ଲେଜରର ପର୍ଯ୍ୟାୟ ପାର୍ଥକ୍ୟକୁ ଏକ ଫଟୋଡିଟେକ୍ଟର (ଏକ ପର୍ଯ୍ୟାୟ ପାର୍ଥକ୍ୟ ସହିତ ସମକକ୍ଷ) ଦ୍ୱାରା ଏକ ବୈଦ୍ୟୁତିକ ସଙ୍କେତରେ ରୂପାନ୍ତରିତ କରାଯାଏ, ଏବଂ ତା’ପରେ ଦୁଇଟି ଲେଜର ମଧ୍ୟରେ ପର୍ଯ୍ୟାୟ ପାର୍ଥକ୍ୟ ଏକ ରେଫରେନ୍ସ ମାଇକ୍ରୋୱେଭ୍ ସିଗନାଲ ଉତ୍ସ ସହିତ ଏକ ପାର୍ଥକ୍ୟ ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି କରି ପ୍ରାପ୍ତ ହୁଏ, ଯାହାକୁ ପରିବର୍ଦ୍ଧିତ ଏବଂ ଫିଲ୍ଟର କରାଯାଏ ଏବଂ ତା’ପରେ ଗୋଟିଏ ଲେଜରର ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି ନିୟନ୍ତ୍ରଣ ୟୁନିଟ୍ (ଅର୍ଦ୍ଧପରିବାହୀ ଲେଜର ପାଇଁ, ଏହା ଇଞ୍ଜେକ୍ସନ୍ କରେଣ୍ଟ) କୁ ଫେରାଇ ନିଆଯାଏ। ଏପରି ଏକ ନକାରାତ୍ମକ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ନିୟନ୍ତ୍ରଣ ଲୁପ୍ ମାଧ୍ୟମରେ, ଦୁଇଟି ଲେଜର ସିଗନାଲ ମଧ୍ୟରେ ଆପେକ୍ଷିକ ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି ପର୍ଯ୍ୟାୟକୁ ରେଫରେନ୍ସ ମାଇକ୍ରୋୱେଭ୍ ସିଗନାଲ ସହିତ ଲକ୍ କରାଯାଏ। ମିଳିତ ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ସିଗନାଲକୁ ତା’ପରେ ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଫାଇବର ମାଧ୍ୟମରେ ଅନ୍ୟତ୍ର ଏକ ଫଟୋଡିଟେକ୍ଟରକୁ ସ୍ଥାନାନ୍ତରିତ କରାଯାଇପାରିବ ଏବଂ ଏକ ମାଇକ୍ରୋୱେଭ୍ ସିଗନାଲରେ ରୂପାନ୍ତରିତ କରାଯାଇପାରିବ। ମାଇକ୍ରୋୱେଭ୍ ସିଗନାଲର ଫଳାଫଳ ପର୍ଯ୍ୟାୟ ଶବ୍ଦ ପ୍ରାୟ ପର୍ଯ୍ୟାୟ-ଲକ୍ ହୋଇଥିବା ନକାରାତ୍ମକ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ଲୁପ୍ ର ବ୍ୟାଣ୍ଡୱିଡ୍ଥ ମଧ୍ୟରେ ରେଫରେନ୍ସ ସିଗନାଲ ସହିତ ସମାନ। ବ୍ୟାଣ୍ଡୱିଡଥ୍ ବାହାରେ ପର୍ଯ୍ୟାୟ ଶବ୍ଦ ମୂଳ ଦୁଇଟି ଅସମ୍ପର୍କିତ ଲେଜରର ଆପେକ୍ଷିକ ପର୍ଯ୍ୟାୟ ଶବ୍ଦ ସହିତ ସମାନ।
ଏହା ବ୍ୟତୀତ, ସନ୍ଦର୍ଭ ମାଇକ୍ରୋୱେଭ୍ ସଙ୍କେତ ଉତ୍ସକୁ ଅନ୍ୟ ସଙ୍କେତ ଉତ୍ସ ଦ୍ୱାରା ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି ଡବଲିଂ, ଡିଭାଇଜର୍ ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି, କିମ୍ବା ଅନ୍ୟ ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ ମାଧ୍ୟମରେ ରୂପାନ୍ତରିତ କରାଯାଇପାରିବ, ଯାହା ଦ୍ଵାରା ନିମ୍ନ ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି ମାଇକ୍ରୋୱେଭ୍ ସଙ୍କେତକୁ ବହୁବିଧ କରାଯାଇପାରିବ, କିମ୍ବା ଉଚ୍ଚ-ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି RF, THz ସଙ୍କେତରେ ରୂପାନ୍ତରିତ କରାଯାଇପାରିବ।
ଇଞ୍ଜେକ୍ସନ ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି ଲକିଂ ତୁଳନାରେ କେବଳ ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି ଡବଲିଂ ମିଳିପାରିବ, ଫେଜ୍-ଲକ୍ ହୋଇଥିବା ଲୁପ୍ଗୁଡ଼ିକ ଅଧିକ ନମନୀୟ, ପ୍ରାୟ ମନଇଚ୍ଛା ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି ଉତ୍ପାଦନ କରିପାରିବ, ଏବଂ ନିଶ୍ଚିତ ଭାବରେ ଅଧିକ ଜଟିଳ। ଉଦାହରଣ ସ୍ୱରୂପ, ଚିତ୍ର 2 ରେ ଫଟୋଇଲେକ୍ଟ୍ରିକ୍ ମଡ୍ୟୁଲେଟର୍ ଦ୍ୱାରା ସୃଷ୍ଟି ହୋଇଥିବା ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି କମ୍ବ୍କୁ ଆଲୋକ ଉତ୍ସ ଭାବରେ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଏ, ଏବଂ ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଫେଜ୍-ଲକ୍ ହୋଇଥିବା ଲୁପ୍ ଦୁଇଟି ଲେଜରର ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସିକୁ ଦୁଇଟି ଅପ୍ଟିକାଲ୍ କମ୍ବ୍ ସିଗନାଲରେ ଚୟନିତ ଭାବରେ ଲକ୍ କରିବା ପାଇଁ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଏ, ଏବଂ ତା’ପରେ ଚିତ୍ର 4 ରେ ଦେଖାଯାଇଥିବା ପରି ପାର୍ଥକ୍ୟ ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି ମାଧ୍ୟମରେ ଉଚ୍ଚ-ପାର୍ଥକ୍ୟ ସିଗନାଲ ସୃଷ୍ଟି କରେ। f1 ଏବଂ f2 ଯଥାକ୍ରମେ ଦୁଇଟି PLLS ର ରେଫରେନ୍ସ ସିଗନାଲ ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି, ଏବଂ N*frep+f1+f2 ର ଏକ ମାଇକ୍ରୋୱେଭ୍ ସିଗନାଲ ଦୁଇଟି ଲେଜର ମଧ୍ୟରେ ପାର୍ଥକ୍ୟ ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି ଦ୍ୱାରା ସୃଷ୍ଟି କରାଯାଇପାରିବ।
ଚିତ୍ର 4. ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି କମ୍ବ୍ସ ଏବଂ PLLS ବ୍ୟବହାର କରି ମନଇଚ୍ଛା ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି ସୃଷ୍ଟି କରିବାର ଯୋଜନାବଦ୍ଧ ଚିତ୍ର।
3. ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ପଲ୍ସ ସିଗନାଲକୁ ମାଇକ୍ରୋୱେଭ୍ ସିଗନାଲରେ ରୂପାନ୍ତର କରିବା ପାଇଁ ମୋଡ୍-ଲକ୍ ହୋଇଥିବା ପଲ୍ସ ଲେଜର ବ୍ୟବହାର କରନ୍ତୁଫଟୋଡିଟେକ୍ଟର.
ଏହି ପଦ୍ଧତିର ମୁଖ୍ୟ ସୁବିଧା ହେଉଛି ଯେ ବହୁତ ଭଲ ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି ସ୍ଥିରତା ଏବଂ ବହୁତ କମ୍ ପର୍ଯ୍ୟାୟ ଶବ୍ଦ ସହିତ ଏକ ସଙ୍କେତ ପ୍ରାପ୍ତ କରାଯାଇପାରିବ। ଲେଜରର ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସିକୁ ଏକ ଅତ୍ୟନ୍ତ ସ୍ଥିର ପରମାଣୁ ଏବଂ ଆଣବିକ ପରିବର୍ତ୍ତନ ସ୍ପେକ୍ଟ୍ରମ୍, କିମ୍ବା ଏକ ଅତ୍ୟନ୍ତ ସ୍ଥିର ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଗହ୍ବରରେ ଲକ୍ କରି ଏବଂ ସ୍ୱୟଂ-ଦୁଇଗୁଣିତ ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି ଏଲିମିନେସନ୍ ସିଫ୍ଟ ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା ବ୍ୟବହାର କରି, ଆମେ ଏକ ଅତ୍ୟନ୍ତ ସ୍ଥିର ପୁନରାବୃତ୍ତି ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି ସହିତ ଏକ ଅତ୍ୟନ୍ତ ସ୍ଥିର ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ପଲ୍ସ ସଙ୍କେତ ପାଇପାରିବା, ଯାହା ଦ୍ଵାରା ଅଲ୍ଟ୍ରା-କମ୍ ପର୍ଯ୍ୟାୟ ଶବ୍ଦ ସହିତ ଏକ ମାଇକ୍ରୋୱେଭ୍ ସଙ୍କେତ ପ୍ରାପ୍ତ ହୋଇପାରିବ। ଚିତ୍ର 5।
ଚିତ୍ର 5. ବିଭିନ୍ନ ସଙ୍କେତ ଉତ୍ସର ଆପେକ୍ଷିକ ପର୍ଯ୍ୟାୟ ଶବ୍ଦର ତୁଳନା।
ତଥାପି, ଯେହେତୁ ନାଡ଼ି ପୁନରାବୃତ୍ତି ହାର ଲେଜରର ଗହ୍ବର ଲମ୍ବ ସହିତ ବିପରୀତ ସମାନୁପାତିକ, ଏବଂ ପାରମ୍ପରିକ ମୋଡ୍-ଲକ୍ ହୋଇଥିବା ଲେଜର ବଡ଼, ସିଧାସଳଖ ଉଚ୍ଚ ଆବୃତ୍ତି ମାଇକ୍ରୋୱେଭ୍ ସିଗନାଲ ପାଇବା କଷ୍ଟକର। ଏହା ସହିତ, ପାରମ୍ପରିକ ପଲ୍ସଡ୍ ଲେଜରଗୁଡ଼ିକର ଆକାର, ଓଜନ ଏବଂ ଶକ୍ତି ବ୍ୟବହାର, ଏବଂ କଠୋର ପରିବେଶଗତ ଆବଶ୍ୟକତା, ସେମାନଙ୍କର ମୁଖ୍ୟତଃ ପରୀକ୍ଷାଗାର ପ୍ରୟୋଗକୁ ସୀମିତ କରେ। ଏହି ଅସୁବିଧାଗୁଡ଼ିକୁ ଦୂର କରିବା ପାଇଁ, ଯୁକ୍ତରାଷ୍ଟ୍ର ଏବଂ ଜର୍ମାନୀରେ ଅତ୍ୟଧିକ ଛୋଟ, ଉଚ୍ଚ-ଗୁଣବତ୍ତା ଚିର୍ପ୍ ମୋଡ୍ ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଗହ୍ବରରେ ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି-ସ୍ଥିର ଅପ୍ଟିକାଲ୍ କମ୍ବ୍ସ ସୃଷ୍ଟି କରିବା ପାଇଁ ଅଣ-ରେଖା ପ୍ରଭାବ ବ୍ୟବହାର କରି ଗବେଷଣା ଆରମ୍ଭ ହୋଇଛି, ଯାହା ଫଳସ୍ୱରୂପ ଉଚ୍ଚ-ଆବୃତ୍ତି କମ୍-ଶବ୍ଦ ମାଇକ୍ରୋୱେଭ୍ ସିଗନାଲ ସୃଷ୍ଟି କରେ।
୪. ଅପଟୋ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନିକ୍ ଓସିଲେଟର, ଚିତ୍ର ୬।
ଚିତ୍ର 6. ଫଟୋଇଲେକ୍ଟ୍ରିକ୍ କପଲଡ୍ ଓସିଲେଟରର ଯୋଜନାବଦ୍ଧ ଚିତ୍ର।
ମାଇକ୍ରୋୱେଭ୍ କିମ୍ବା ଲେଜର ଉତ୍ପାଦନ କରିବାର ପାରମ୍ପରିକ ପଦ୍ଧତିଗୁଡ଼ିକ ମଧ୍ୟରୁ ଗୋଟିଏ ହେଉଛି ଏକ ସ୍ୱୟଂ-ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ବନ୍ଦ ଲୁପ୍ ବ୍ୟବହାର କରିବା, ଯେପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ବନ୍ଦ ଲୁପ୍ରେ ଲାଭ କ୍ଷତି ଅପେକ୍ଷା ଅଧିକ ହୁଏ, ସ୍ୱ-ଉତ୍ତେଜିତ ଦୋଳନ ମାଇକ୍ରୋୱେଭ୍ କିମ୍ବା ଲେଜର ଉତ୍ପାଦନ କରିପାରିବ। ବନ୍ଦ ଲୁପ୍ର ଗୁଣାତ୍ମକ କାରକ Q ଯେତେ ଅଧିକ ହେବ, ସୃଷ୍ଟି ହୋଇଥିବା ସିଗନାଲ ପର୍ଯ୍ୟାୟ କିମ୍ବା ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି ଶବ୍ଦ ସେତେ ଛୋଟ ହେବ। ଲୁପ୍ର ଗୁଣାତ୍ମକ କାରକ ବୃଦ୍ଧି କରିବା ପାଇଁ, ସିଧାସଳଖ ଉପାୟ ହେଉଛି ଲୁପ୍ର ଲମ୍ବ ବୃଦ୍ଧି କରିବା ଏବଂ ପ୍ରସାରଣ କ୍ଷତିକୁ କମ କରିବା। ତଥାପି, ଏକ ଲମ୍ବା ଲୁପ୍ ସାଧାରଣତଃ ଦୋଳନର ଅନେକ ମୋଡ୍ର ସୃଷ୍ଟିକୁ ସମର୍ଥନ କରିପାରିବ, ଏବଂ ଯଦି ଏକ ସଂକୀର୍ଣ୍ଣ-ବ୍ୟାଣ୍ଡୱିଡଥ୍ ଫିଲ୍ଟର ଯୋଡାଯାଏ, ତେବେ ଏକ ସିଙ୍ଗଲ୍-ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି କମ୍-ଶବ୍ଦ ମାଇକ୍ରୋୱେଭ୍ ଦୋଳନ ସିଗନାଲ ପ୍ରାପ୍ତ କରାଯାଇପାରିବ। ଫଟୋଇଲେକ୍ଟ୍ରିକ୍ କପଲ୍ଡ୍ ଡୋଳନ ସିଗନାଲ ହେଉଛି ଏହି ଧାରଣା ଉପରେ ଆଧାରିତ ଏକ ମାଇକ୍ରୋୱେଭ୍ ସିଗନାଲ ଉତ୍ସ, ଏହା ଫାଇବରର କମ୍ ପ୍ରସାରଣ କ୍ଷତି ବୈଶିଷ୍ଟ୍ୟଗୁଡ଼ିକର ପୂର୍ଣ୍ଣ ବ୍ୟବହାର କରେ, ଲୁପ୍ Q ମୂଲ୍ୟକୁ ଉନ୍ନତ କରିବା ପାଇଁ ଏକ ଲମ୍ବା ଫାଇବର ବ୍ୟବହାର କରି, ବହୁତ କମ୍ ପର୍ଯ୍ୟାୟ ଶବ୍ଦ ସହିତ ଏକ ମାଇକ୍ରୋୱେଭ୍ ସିଗନାଲ ଉତ୍ପାଦନ କରିପାରିବ। ଯେହେତୁ ଏହି ପଦ୍ଧତି 1990 ଦଶକରେ ପ୍ରସ୍ତାବିତ ହୋଇଥିଲା, ଏହି ପ୍ରକାରର ଦୋଳନ ବ୍ୟାପକ ଗବେଷଣା ଏବଂ ଯଥେଷ୍ଟ ବିକାଶ ପାଇଛି, ଏବଂ ବର୍ତ୍ତମାନ ବାଣିଜ୍ୟିକ ଫଟୋଇଲେକ୍ଟ୍ରିକ୍ କପଲ୍ଡ୍ ଡୋଳନକାରୀ ଅଛି। ସମ୍ପ୍ରତି, ଫଟୋଇଲେକ୍ଟ୍ରିକ୍ ଅସିଲେଟରଗୁଡ଼ିକ ବିକଶିତ ହୋଇଛି ଯାହାର ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସିକୁ ବିସ୍ତୃତ ପରିସର ମଧ୍ୟରେ ଆଡଜଷ୍ଟ କରାଯାଇପାରିବ। ଏହି ସ୍ଥାପତ୍ୟ ଉପରେ ଆଧାରିତ ମାଇକ୍ରୋୱେଭ୍ ସିଗନାଲ୍ ଉତ୍ସର ମୁଖ୍ୟ ସମସ୍ୟା ହେଉଛି ଯେ ଲୁପ୍ ଲମ୍ବା, ଏବଂ ଏହାର ମୁକ୍ତ ପ୍ରବାହ (FSR) ରେ ଶବ୍ଦ ଏବଂ ଏହାର ଦ୍ୱିଗୁଣିତ ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି ଯଥେଷ୍ଟ ବୃଦ୍ଧି ପାଇବ। ଏହା ସହିତ, ବ୍ୟବହୃତ ଫଟୋଇଲେକ୍ଟ୍ରିକ୍ ଉପାଦାନଗୁଡ଼ିକ ଅଧିକ, ମୂଲ୍ୟ ଅଧିକ, ଆୟତନ ହ୍ରାସ କରିବା କଷ୍ଟକର, ଏବଂ ଲମ୍ବା ଫାଇବର ପରିବେଶଗତ ବିଭ୍ରାଟ ପ୍ରତି ଅଧିକ ସମ୍ବେଦନଶୀଳ।
ଉପରୋକ୍ତ ସଂକ୍ଷେପରେ ମାଇକ୍ରୋୱେଭ୍ ସିଗନାଲଗୁଡ଼ିକର ଫଟୋଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନ୍ ଜେନେରେସନ୍ ପାଇଁ ଅନେକ ପଦ୍ଧତି ଏବଂ ସେମାନଙ୍କର ସୁବିଧା ଏବଂ ଅସୁବିଧା ବିଷୟରେ ଆଲୋଚନା କରାଯାଇଛି। ଶେଷରେ, ମାଇକ୍ରୋୱେଭ୍ ଉତ୍ପାଦନ ପାଇଁ ଫଟୋଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନ୍ ବ୍ୟବହାରର ଆଉ ଏକ ସୁବିଧା ହେଉଛି ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ସିଗନାଲକୁ ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଫାଇବର ମାଧ୍ୟମରେ ବହୁତ କମ୍ କ୍ଷତି ସହିତ ବଣ୍ଟନ କରାଯାଇପାରିବ, ପ୍ରତ୍ୟେକ ବ୍ୟବହାର ଟର୍ମିନାଲକୁ ଦୀର୍ଘ ଦୂରତାରେ ପ୍ରସାରଣ କରାଯାଇପାରିବ ଏବଂ ତା’ପରେ ମାଇକ୍ରୋୱେଭ୍ ସିଗନାଲରେ ରୂପାନ୍ତରିତ କରାଯାଇପାରିବ, ଏବଂ ପାରମ୍ପରିକ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନିକ୍ ଉପାଦାନଗୁଡ଼ିକ ତୁଳନାରେ ବୈଦ୍ୟୁତିକ-ଚୁମ୍ବକୀୟ ହସ୍ତକ୍ଷେପ ପ୍ରତିରୋଧ କରିବାର କ୍ଷମତା ଯଥେଷ୍ଟ ଉନ୍ନତ।
ଏହି ଲେଖାଟି ମୁଖ୍ୟତଃ ସୂଚନା ପାଇଁ ଲେଖାଯାଇଛି, ଏବଂ ଲେଖକଙ୍କ ନିଜସ୍ୱ ଗବେଷଣା ଅଭିଜ୍ଞତା ଏବଂ ଏହି କ୍ଷେତ୍ରରେ ଅଭିଜ୍ଞତା ସହିତ ମିଶି, ଏଥିରେ ଭୁଲତା ଏବଂ ଅସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣତା ଅଛି, ଦୟାକରି ବୁଝନ୍ତୁ।
ପୋଷ୍ଟ ସମୟ: ଜାନୁଆରୀ-୦୩-୨୦୨୪