మైక్రోవేవ్ ఆప్టోఎలక్ట్రానిక్స్‌లో మైక్రోవేవ్ సిగ్నల్ ఉత్పత్తి యొక్క ప్రస్తుత పరిస్థితి మరియు హాట్‌స్పాట్‌లు

మైక్రోవేవ్ ఆప్టోఎలక్ట్రానిక్స్పేరు సూచించినట్లుగా, ఇది మైక్రోవేవ్ మరియుఆప్టోఎలక్ట్రానిక్స్మైక్రోవేవ్‌లు మరియు కాంతి తరంగాలు విద్యుదయస్కాంత తరంగాలు, మరియు వాటి పౌనఃపున్యాలు అనేక పరిమాణ క్రమాలలో విభిన్నంగా ఉంటాయి, అలాగే వాటి సంబంధిత రంగాలలో అభివృద్ధి చేయబడిన భాగాలు మరియు సాంకేతికతలు కూడా చాలా భిన్నంగా ఉంటాయి. వీటిని కలిపి ఉపయోగించడం ద్వారా, మనం ఒకదాని ప్రయోజనాన్ని మరొకటి పొందవచ్చు, కానీ విడివిడిగా సాధించడం కష్టమైన కొత్త అనువర్తనాలను మరియు లక్షణాలను కూడా మనం పొందగలుగుతాము.

ఆప్టికల్ కమ్యూనికేషన్మైక్రోవేవ్‌లు మరియు ఫోటోఎలక్ట్రాన్‌ల కలయికకు ఇది ఒక ప్రధాన ఉదాహరణ. తొలి టెలిఫోన్ మరియు టెలిగ్రాఫ్ వైర్‌లెస్ కమ్యూనికేషన్‌లలో, సిగ్నల్స్ ఉత్పత్తి, ప్రసారం మరియు స్వీకరణ కోసం, అన్నింటిలోనూ మైక్రోవేవ్ పరికరాలను ఉపయోగించారు. ఫ్రీక్వెన్సీ పరిధి తక్కువగా ఉండటం మరియు ప్రసారం కోసం ఛానల్ సామర్థ్యం తక్కువగా ఉండటం వల్ల, మొదట్లో తక్కువ ఫ్రీక్వెన్సీ విద్యుదయస్కాంత తరంగాలను ఉపయోగించారు. దీనికి పరిష్కారం, ప్రసారం చేయబడిన సిగ్నల్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీని పెంచడం; ఫ్రీక్వెన్సీ ఎంత ఎక్కువగా ఉంటే, స్పెక్ట్రమ్ వనరులు అంత ఎక్కువగా ఉంటాయి. కానీ గాలిలో అధిక ఫ్రీక్వెన్సీ సిగ్నల్ ప్రసార నష్టం ఎక్కువగా ఉంటుంది, అంతేకాకుండా అడ్డంకుల వల్ల అది సులభంగా నిరోధించబడుతుంది. కేబుల్‌ను ఉపయోగిస్తే, కేబుల్ నష్టం ఎక్కువగా ఉండి, సుదూర ప్రసారం ఒక సమస్యగా మారుతుంది. ఆప్టికల్ ఫైబర్ కమ్యూనికేషన్ ఆవిర్భావం ఈ సమస్యలకు ఒక మంచి పరిష్కారం.ఆప్టికల్ ఫైబర్దీనికి చాలా తక్కువ ప్రసార నష్టం ఉంటుంది మరియు సుదూర ప్రాంతాలకు సంకేతాలను ప్రసారం చేయడానికి ఇది ఒక అద్భుతమైన వాహకం. కాంతి తరంగాల పౌనఃపున్య పరిధి మైక్రోవేవ్‌ల కంటే చాలా ఎక్కువ మరియు ఇది ఒకేసారి అనేక విభిన్న ఛానెల్‌లను ప్రసారం చేయగలదు. ఈ ప్రయోజనాల కారణంగాఆప్టికల్ ట్రాన్స్‌మిషన్ఆప్టికల్ ఫైబర్ కమ్యూనికేషన్ నేటి సమాచార ప్రసారానికి వెన్నెముకగా మారింది.
ఆప్టికల్ కమ్యూనికేషన్‌కు సుదీర్ఘ చరిత్ర ఉంది, దీనిపై పరిశోధన మరియు అనువర్తనాలు చాలా విస్తృతమైనవి మరియు పరిణతి చెందినవి, ఇంతకంటే ఎక్కువగా చెప్పనవసరం లేదు. ఈ పత్రం ప్రధానంగా ఆప్టికల్ కమ్యూనికేషన్‌ను మినహాయించి, ఇటీవలి సంవత్సరాలలో మైక్రోవేవ్ ఆప్టోఎలక్ట్రానిక్స్‌లోని కొత్త పరిశోధనాంశాలను పరిచయం చేస్తుంది. మైక్రోవేవ్ ఆప్టోఎలక్ట్రానిక్స్ ప్రధానంగా ఆప్టోఎలక్ట్రానిక్స్ రంగంలోని పద్ధతులు మరియు సాంకేతికతలను వాహకంగా ఉపయోగించి, సాంప్రదాయ మైక్రోవేవ్ ఎలక్ట్రానిక్ భాగాలతో సాధించడం కష్టమైన పనితీరు మరియు అనువర్తనాలను మెరుగుపరుస్తుంది మరియు సాధిస్తుంది. అనువర్తన దృక్కోణం నుండి చూస్తే, ఇది ప్రధానంగా ఈ క్రింది మూడు అంశాలను కలిగి ఉంటుంది.
మొదటిది, X-బ్యాండ్ నుండి THz బ్యాండ్ వరకు అధిక పనితీరు, తక్కువ శబ్దం గల మైక్రోవేవ్ సిగ్నల్స్‌ను ఉత్పత్తి చేయడానికి ఆప్టోఎలక్ట్రానిక్స్‌ను ఉపయోగించడం.
రెండవది, మైక్రోవేవ్ సిగ్నల్ ప్రాసెసింగ్. ఇందులో ఆలస్యం, ఫిల్టరింగ్, ఫ్రీక్వెన్సీ మార్పిడి, స్వీకరించడం మొదలైనవి ఉంటాయి.
మూడవది, అనలాగ్ సంకేతాల ప్రసారం.

ఈ వ్యాసంలో, రచయిత మొదటి భాగాన్ని, అంటే మైక్రోవేవ్ సిగ్నల్ ఉత్పత్తిని మాత్రమే పరిచయం చేస్తున్నారు. సాంప్రదాయ మైక్రోవేవ్ మిల్లీమీటర్ వేవ్ ప్రధానంగా మైక్రోఎలక్ట్రానిక్ భాగాల ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడుతుంది. దీని పరిమితులు ఈ క్రింది విధంగా ఉన్నాయి: మొదటిది, 100GHz అంతకంటే ఎక్కువ వంటి అధిక పౌనఃపున్యాల వద్ద, సాంప్రదాయ మైక్రోఎలక్ట్రానిక్స్ తక్కువ శక్తిని ఉత్పత్తి చేయగలవు, అధిక పౌనఃపున్యం గల THz సిగ్నల్ విషయంలో అవి ఏమీ చేయలేవు. రెండవది, ఫేజ్ నాయిస్‌ను తగ్గించడానికి మరియు పౌనఃపున్య స్థిరత్వాన్ని మెరుగుపరచడానికి, అసలు పరికరాన్ని అత్యంత తక్కువ ఉష్ణోగ్రత ఉన్న వాతావరణంలో ఉంచాలి. మూడవది, విస్తృత శ్రేణి ఫ్రీక్వెన్సీ మాడ్యులేషన్ ఫ్రీక్వెన్సీ మార్పిడిని సాధించడం కష్టం. ఈ సమస్యలను పరిష్కరించడానికి, ఆప్టోఎలక్ట్రానిక్ సాంకేతికత ఒక పాత్ర పోషించగలదు. ప్రధాన పద్ధతులు క్రింద వివరించబడ్డాయి.

1. పటం 1లో చూపిన విధంగా, రెండు వేర్వేరు ఫ్రీక్వెన్సీ లేజర్ సిగ్నల్స్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీ వ్యత్యాసం ద్వారా, మైక్రోవేవ్ సిగ్నల్స్‌ను మార్చడానికి ఒక హై-ఫ్రీక్వెన్సీ ఫోటోడిటెక్టర్ ఉపయోగించబడుతుంది.

పటం 1. రెండు పౌనఃపున్య వ్యత్యాసాల ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన మైక్రోవేవ్‌ల యొక్క స్కీమాటిక్ రేఖాచిత్రంలేజర్లు.

ఈ పద్ధతి యొక్క ప్రయోజనాలు: దీని నిర్మాణం సరళంగా ఉంటుంది, అత్యంత అధిక ఫ్రీక్వెన్సీ మిల్లీమీటర్ వేవ్ మరియు THz ఫ్రీక్వెన్సీ సిగ్నల్‌ను కూడా ఉత్పత్తి చేయగలదు, మరియు లేజర్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీని సర్దుబాటు చేయడం ద్వారా విస్తృత శ్రేణిలో వేగవంతమైన ఫ్రీక్వెన్సీ మార్పిడి, స్వీప్ ఫ్రీక్వెన్సీని నిర్వహించగలదు. దీని ప్రతికూలత ఏమిటంటే, సంబంధం లేని రెండు లేజర్ సిగ్నల్స్ ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన డిఫరెన్స్ ఫ్రీక్వెన్సీ సిగ్నల్ యొక్క లైన్‌విడ్త్ లేదా ఫేజ్ నాయిస్ సాపేక్షంగా ఎక్కువగా ఉంటుంది, మరియు ఫ్రీక్వెన్సీ స్థిరత్వం అధికంగా ఉండదు, ప్రత్యేకించి తక్కువ పరిమాణం కానీ అధిక లైన్‌విడ్త్ (~MHz) ఉన్న సెమీకండక్టర్ లేజర్‌ను ఉపయోగించినప్పుడు. సిస్టమ్ బరువు మరియు పరిమాణంపై పెద్దగా పరిమితులు లేకపోతే, తక్కువ నాయిస్ (~kHz) ఉన్న సాలిడ్-స్టేట్ లేజర్‌లను ఉపయోగించవచ్చు.ఫైబర్ లేజర్లు, బాహ్య కుహరంసెమీకండక్టర్ లేజర్లుమొదలైనవి. అదనంగా, ఒకే లేజర్ కావిటీలో ఉత్పత్తి చేయబడిన రెండు విభిన్న లేజర్ సిగ్నల్ మోడ్‌లను ఉపయోగించి ఒక వ్యత్యాస పౌనఃపున్యాన్ని కూడా ఉత్పత్తి చేయవచ్చు, తద్వారా మైక్రోవేవ్ పౌనఃపున్య స్థిరత్వ పనితీరు బాగా మెరుగుపడుతుంది.

2. మునుపటి పద్ధతిలో రెండు లేజర్‌లు అసంబద్ధంగా ఉండటం మరియు ఉత్పత్తి అయ్యే సిగ్నల్ ఫేజ్ నాయిస్ చాలా ఎక్కువగా ఉండటం వంటి సమస్యను పరిష్కరించడానికి, ఇంజెక్షన్ ఫ్రీక్వెన్సీ లాకింగ్ ఫేజ్ లాకింగ్ పద్ధతి లేదా నెగటివ్ ఫీడ్‌బ్యాక్ ఫేజ్ లాకింగ్ సర్క్యూట్ ద్వారా రెండు లేజర్‌ల మధ్య సంబద్ధతను పొందవచ్చు. మైక్రోవేవ్ మల్టిపుల్స్‌ను ఉత్పత్తి చేయడానికి ఇంజెక్షన్ లాకింగ్ యొక్క ఒక సాధారణ అనువర్తనాన్ని పటం 2 చూపిస్తుంది (పటం 2). అధిక ఫ్రీక్వెన్సీ కరెంట్ సిగ్నల్‌లను నేరుగా ఒక సెమీకండక్టర్ లేజర్‌లోకి ఇంజెక్ట్ చేయడం ద్వారా, లేదా LinBO3-ఫేజ్ మాడ్యులేటర్‌ను ఉపయోగించడం ద్వారా, సమాన ఫ్రీక్వెన్సీ అంతరంతో విభిన్న ఫ్రీక్వెన్సీల యొక్క బహుళ ఆప్టికల్ సిగ్నల్‌లను, లేదా ఆప్టికల్ ఫ్రీక్వెన్సీ కాంబ్‌లను ఉత్పత్తి చేయవచ్చు. వాస్తవానికి, విస్తృత స్పెక్ట్రమ్ ఆప్టికల్ ఫ్రీక్వెన్సీ కాంబ్‌ను పొందడానికి సాధారణంగా ఉపయోగించే పద్ధతి మోడ్-లాక్డ్ లేజర్‌ను ఉపయోగించడం. ఉత్పత్తి చేయబడిన ఆప్టికల్ ఫ్రీక్వెన్సీ కాంబ్‌లోని ఏవైనా రెండు కాంబ్ సిగ్నల్‌లను ఫిల్టరింగ్ ద్వారా ఎంచుకుని, వరుసగా ఫ్రీక్వెన్సీ మరియు ఫేజ్ లాకింగ్‌ను సాధించడానికి వాటిని వరుసగా లేజర్ 1 మరియు 2 లోకి ఇంజెక్ట్ చేస్తారు. ఆప్టికల్ ఫ్రీక్వెన్సీ కాంబ్ యొక్క విభిన్న కాంబ్ సిగ్నల్స్ మధ్య దశ సాపేక్షంగా స్థిరంగా ఉంటుంది కాబట్టి, రెండు లేజర్‌ల మధ్య సాపేక్ష దశ స్థిరంగా ఉంటుంది, ఆపై ముందుగా వివరించిన వ్యత్యాస పౌనఃపున్య పద్ధతి ద్వారా, ఆప్టికల్ ఫ్రీక్వెన్సీ కాంబ్ పునరావృత రేటు యొక్క బహుళ పౌనఃపున్య మైక్రోవేవ్ సిగ్నల్‌ను పొందవచ్చు.

పటం 2. ఇంజెక్షన్ ఫ్రీక్వెన్సీ లాకింగ్ ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన మైక్రోవేవ్ ఫ్రీక్వెన్సీ డబ్లింగ్ సిగ్నల్ యొక్క స్కీమాటిక్ రేఖాచిత్రం.
రెండు లేజర్‌ల సాపేక్ష దశ శబ్దాన్ని తగ్గించడానికి మరొక మార్గం, పటం 3లో చూపిన విధంగా నెగటివ్ ఫీడ్‌బ్యాక్ ఆప్టికల్ PLLను ఉపయోగించడం.

పటం 3. OPL యొక్క స్కీమాటిక్ రేఖాచిత్రం.

ఆప్టికల్ PLL యొక్క సూత్రం ఎలక్ట్రానిక్స్ రంగంలోని PLL సూత్రాన్ని పోలి ఉంటుంది. రెండు లేజర్‌ల మధ్య ఉన్న ఫేజ్ వ్యత్యాసాన్ని ఒక ఫోటోడిటెక్టర్ (ఫేజ్ డిటెక్టర్‌కు సమానమైనది) ద్వారా విద్యుత్ సిగ్నల్‌గా మారుస్తారు. ఆ తర్వాత, ఒక రిఫరెన్స్ మైక్రోవేవ్ సిగ్నల్ సోర్స్‌తో ఫ్రీక్వెన్సీ వ్యత్యాసాన్ని సృష్టించడం ద్వారా ఆ రెండు లేజర్‌ల మధ్య ఫేజ్ వ్యత్యాసాన్ని పొందుతారు. ఈ సిగ్నల్‌ను యాంప్లిఫై చేసి, ఫిల్టర్ చేసి, ఆపై లేజర్‌లలో ఒకదాని ఫ్రీక్వెన్సీ కంట్రోల్ యూనిట్‌కు ఫీడ్‌బ్యాక్ చేస్తారు (సెమీకండక్టర్ లేజర్‌ల విషయంలో, ఇది ఇంజెక్షన్ కరెంట్). ఇటువంటి నెగటివ్ ఫీడ్‌బ్యాక్ కంట్రోల్ లూప్ ద్వారా, రెండు లేజర్ సిగ్నల్‌ల మధ్య సాపేక్ష ఫ్రీక్వెన్సీ ఫేజ్‌ను రిఫరెన్స్ మైక్రోవేవ్ సిగ్నల్‌కు లాక్ చేస్తారు. ఆ తర్వాత, ఈ మిళిత ఆప్టికల్ సిగ్నల్‌ను ఆప్టికల్ ఫైబర్‌ల ద్వారా వేరొకచోట ఉన్న ఫోటోడిటెక్టర్‌కు ప్రసారం చేసి, మైక్రోవేవ్ సిగ్నల్‌గా మార్చవచ్చు. ఫేజ్-లాక్డ్ నెగటివ్ ఫీడ్‌బ్యాక్ లూప్ యొక్క బ్యాండ్‌విడ్త్ పరిధిలో, ఈ మైక్రోవేవ్ సిగ్నల్ యొక్క ఫలిత ఫేజ్ నాయిస్, రిఫరెన్స్ సిగ్నల్ యొక్క ఫేజ్ నాయిస్‌కు దాదాపు సమానంగా ఉంటుంది. బ్యాండ్‌విడ్త్ వెలుపల ఉన్న ఫేజ్ నాయిస్, అసలైన రెండు సంబంధం లేని లేజర్‌ల సాపేక్ష ఫేజ్ నాయిస్‌కు సమానంగా ఉంటుంది.
దీనికి అదనంగా, రిఫరెన్స్ మైక్రోవేవ్ సిగ్నల్ సోర్స్‌ను ఫ్రీక్వెన్సీ డబ్లింగ్, డివైజర్ ఫ్రీక్వెన్సీ లేదా ఇతర ఫ్రీక్వెన్సీ ప్రాసెసింగ్ ద్వారా ఇతర సిగ్నల్ సోర్స్‌లుగా కూడా మార్చవచ్చు, తద్వారా తక్కువ ఫ్రీక్వెన్సీ మైక్రోవేవ్ సిగ్నల్‌ను మల్టీడబుల్ చేయవచ్చు లేదా అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ RF, THz సిగ్నల్స్‌గా మార్చవచ్చు.
ఇంజెక్షన్ ఫ్రీక్వెన్సీ లాకింగ్‌తో పోలిస్తే, ఇది కేవలం ఫ్రీక్వెన్సీ డబ్లింగ్‌ను మాత్రమే సాధించగలదు, ఫేజ్-లాక్డ్ లూప్‌లు మరింత సరళమైనవి, దాదాపు ఏకపక్ష ఫ్రీక్వెన్సీలను ఉత్పత్తి చేయగలవు, మరియు వాస్తవానికి మరింత సంక్లిష్టమైనవి. ఉదాహరణకు, పటం 2లోని ఫోటోఎలెక్ట్రిక్ మాడ్యులేటర్ ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన ఆప్టికల్ ఫ్రీక్వెన్సీ కాంబ్‌ను కాంతి మూలంగా ఉపయోగిస్తారు, మరియు ఆప్టికల్ ఫేజ్-లాక్డ్ లూప్‌ను ఉపయోగించి రెండు లేజర్‌ల ఫ్రీక్వెన్సీని రెండు ఆప్టికల్ కాంబ్ సిగ్నల్స్‌కు ఎంపికగా లాక్ చేసి, ఆపై పటం 4లో చూపిన విధంగా వ్యత్యాస ఫ్రీక్వెన్సీ ద్వారా అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ సిగ్నల్స్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తారు. f1 మరియు f2 అనేవి వరుసగా రెండు PLLSల యొక్క రిఫరెన్స్ సిగ్నల్ ఫ్రీక్వెన్సీలు, మరియు రెండు లేజర్‌ల మధ్య వ్యత్యాస ఫ్రీక్వెన్సీ ద్వారా N*frep+f1+f2 యొక్క మైక్రోవేవ్ సిగ్నల్‌ను ఉత్పత్తి చేయవచ్చు.

పటం 4. ఆప్టికల్ ఫ్రీక్వెన్సీ కాంబ్‌లు మరియు PLLS ఉపయోగించి యాదృచ్ఛిక ఫ్రీక్వెన్సీలను ఉత్పత్తి చేసే పథకం రేఖాచిత్రం.

3. ఆప్టికల్ పల్స్ సిగ్నల్‌ను మైక్రోవేవ్ సిగ్నల్‌గా మార్చడానికి మోడ్-లాక్డ్ పల్స్ లేజర్‌ను ఉపయోగించండిఫోటోడిటెక్టర్.

ఈ పద్ధతి యొక్క ప్రధాన ప్రయోజనం ఏమిటంటే, చాలా మంచి ఫ్రీక్వెన్సీ స్థిరత్వం మరియు చాలా తక్కువ ఫేజ్ నాయిస్‌తో కూడిన సిగ్నల్‌ను పొందవచ్చు. లేజర్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీని చాలా స్థిరమైన అణు మరియు పరమాణు పరివర్తన స్పెక్ట్రమ్‌కు లేదా అత్యంత స్థిరమైన ఆప్టికల్ కావిటీకి లాక్ చేయడం ద్వారా, మరియు సెల్ఫ్-డబులింగ్ ఫ్రీక్వెన్సీ ఎలిమినేషన్ సిస్టమ్ ఫ్రీక్వెన్సీ షిఫ్ట్ మరియు ఇతర సాంకేతికతలను ఉపయోగించడం ద్వారా, మనం చాలా స్థిరమైన పునరావృత ఫ్రీక్వెన్సీతో కూడిన చాలా స్థిరమైన ఆప్టికల్ పల్స్ సిగ్నల్‌ను పొందవచ్చు, తద్వారా అతి తక్కువ ఫేజ్ నాయిస్‌తో కూడిన మైక్రోవేవ్ సిగ్నల్‌ను పొందవచ్చు. చిత్రం 5.

పటం 5. వివిధ సిగ్నల్ మూలాల సాపేక్ష దశ శబ్దం యొక్క పోలిక.

అయితే, పల్స్ పునరావృత రేటు లేజర్ యొక్క కావిటీ పొడవుకు విలోమానుపాతంలో ఉండటం మరియు సాంప్రదాయ మోడ్-లాక్డ్ లేజర్ పెద్దదిగా ఉండటం వల్ల, అధిక పౌనఃపున్య మైక్రోవేవ్ సంకేతాలను నేరుగా పొందడం కష్టం. అదనంగా, సాంప్రదాయ పల్స్డ్ లేజర్‌ల పరిమాణం, బరువు మరియు శక్తి వినియోగం, అలాగే కఠినమైన పర్యావరణ అవసరాలు, వాటి అనువర్తనాలను ప్రధానంగా ప్రయోగశాలలకే పరిమితం చేస్తాయి. ఈ ఇబ్బందులను అధిగమించడానికి, ఇటీవల యునైటెడ్ స్టేట్స్ మరియు జర్మనీలలో, చాలా చిన్న, అధిక-నాణ్యత గల చిర్ప్ మోడ్ ఆప్టికల్ కావిటీలలో పౌనఃపున్యం-స్థిరమైన ఆప్టికల్ కాంబ్‌లను ఉత్పత్తి చేయడానికి అరేఖీయ ప్రభావాలను ఉపయోగించి పరిశోధన ప్రారంభమైంది, ఇవి అధిక-పౌనఃపున్య, తక్కువ-శబ్దం గల మైక్రోవేవ్ సంకేతాలను ఉత్పత్తి చేస్తాయి.

4. ఆప్టో ఎలక్ట్రానిక్ ఆసిలేటర్, చిత్రం 6.

పటం 6. కాంతి విద్యుత్ సంయుక్త డోలకం యొక్క రేఖాచిత్రం.

మైక్రోవేవ్‌లు లేదా లేజర్‌లను ఉత్పత్తి చేయడానికి ఉన్న సాంప్రదాయ పద్ధతులలో ఒకటి సెల్ఫ్-ఫీడ్‌బ్యాక్ క్లోజ్డ్ లూప్‌ను ఉపయోగించడం. క్లోజ్డ్ లూప్‌లోని గెయిన్, లాస్ కంటే ఎక్కువగా ఉన్నంత వరకు, స్వీయ-ఉత్తేజిత ఆసిలేషన్ ద్వారా మైక్రోవేవ్‌లు లేదా లేజర్‌లను ఉత్పత్తి చేయవచ్చు. క్లోజ్డ్ లూప్ యొక్క క్వాలిటీ ఫ్యాక్టర్ Q ఎంత ఎక్కువగా ఉంటే, ఉత్పత్తి అయ్యే సిగ్నల్ యొక్క ఫేజ్ లేదా ఫ్రీక్వెన్సీ నాయిస్ అంత తక్కువగా ఉంటుంది. లూప్ యొక్క క్వాలిటీ ఫ్యాక్టర్‌ను పెంచడానికి, లూప్ పొడవును పెంచి, ప్రసార నష్టాన్ని తగ్గించడం ప్రత్యక్ష మార్గం. అయితే, పొడవైన లూప్ సాధారణంగా బహుళ ఆసిలేషన్ మోడ్‌ల ఉత్పత్తికి మద్దతు ఇస్తుంది, మరియు ఒక నారో-బ్యాండ్‌విడ్త్ ఫిల్టర్‌ను జోడిస్తే, సింగిల్-ఫ్రీక్వెన్సీ తక్కువ-నాయిస్ మైక్రోవేవ్ ఆసిలేషన్ సిగ్నల్‌ను పొందవచ్చు. ఫోటోఎలెక్ట్రిక్ కపుల్డ్ ఆసిలేటర్ అనేది ఈ ఆలోచనపై ఆధారపడిన ఒక మైక్రోవేవ్ సిగ్నల్ సోర్స్. ఇది ఫైబర్ యొక్క తక్కువ ప్రసార నష్ట లక్షణాలను పూర్తిగా ఉపయోగించుకుంటుంది. లూప్ Q విలువను మెరుగుపరచడానికి పొడవైన ఫైబర్‌ను ఉపయోగించడం ద్వారా, చాలా తక్కువ ఫేజ్ నాయిస్‌తో కూడిన మైక్రోవేవ్ సిగ్నల్‌ను ఉత్పత్తి చేయగలదు. 1990వ దశకంలో ఈ పద్ధతిని ప్రతిపాదించినప్పటి నుండి, ఈ రకమైన ఆసిలేటర్‌పై విస్తృతమైన పరిశోధన మరియు గణనీయమైన అభివృద్ధి జరిగింది, మరియు ప్రస్తుతం వాణిజ్యపరమైన ఫోటోఎలక్ట్రిక్ కపుల్డ్ ఆసిలేటర్లు అందుబాటులో ఉన్నాయి. ఇటీవలి కాలంలో, విస్తృత శ్రేణిలో ఫ్రీక్వెన్సీలను సర్దుబాటు చేయగల ఫోటోఎలక్ట్రిక్ ఆసిలేటర్లు అభివృద్ధి చేయబడ్డాయి. ఈ ఆర్కిటెక్చర్ ఆధారిత మైక్రోవేవ్ సిగ్నల్ సోర్స్‌లతో ఉన్న ప్రధాన సమస్య ఏమిటంటే, లూప్ పొడవుగా ఉండటం, మరియు దాని ఫ్రీ ఫ్లో (FSR) లోని నాయిస్, అలాగే దాని డబుల్ ఫ్రీక్వెన్సీ గణనీయంగా పెరగడం. దీనికి అదనంగా, ఉపయోగించే ఫోటోఎలక్ట్రిక్ కాంపోనెంట్లు ఎక్కువగా ఉండటం, ఖర్చు అధికంగా ఉండటం, పరిమాణాన్ని తగ్గించడం కష్టంగా ఉండటం, మరియు పొడవైన ఫైబర్ పర్యావరణ ఆటంకాలకు మరింత సున్నితంగా ఉండటం వంటి సమస్యలు ఉన్నాయి.

పైన మైక్రోవేవ్ సిగ్నల్స్ యొక్క ఫోటోఎలక్ట్రాన్ జనరేషన్ యొక్క అనేక పద్ధతులను, అలాగే వాటి ప్రయోజనాలు మరియు అప్రయోజనాలను క్లుప్తంగా పరిచయం చేయడం జరిగింది. చివరగా, మైక్రోవేవ్‌ను ఉత్పత్తి చేయడానికి ఫోటోఎలక్ట్రాన్‌లను ఉపయోగించడంలో మరో ప్రయోజనం ఏమిటంటే, ఆప్టికల్ సిగ్నల్‌ను చాలా తక్కువ నష్టంతో ఆప్టికల్ ఫైబర్ ద్వారా పంపిణీ చేయవచ్చు, ప్రతి వినియోగ టెర్మినల్‌కు సుదూర ప్రసారం చేసి, ఆపై దానిని మైక్రోవేవ్ సిగ్నల్స్‌గా మార్చవచ్చు, మరియు సాంప్రదాయ ఎలక్ట్రానిక్ భాగాలతో పోలిస్తే విద్యుదయస్కాంత జోక్యాన్ని నిరోధించే సామర్థ్యం గణనీయంగా మెరుగుపడుతుంది.
ఈ వ్యాసం ప్రధానంగా సూచన కోసం వ్రాయబడింది మరియు రచయిత యొక్క సొంత పరిశోధన అనుభవం మరియు ఈ రంగంలోని అనుభవంతో కలిపి, ఇందులో తప్పులు మరియు అసంపూర్ణతలు ఉండవచ్చు, దయచేసి అర్థం చేసుకోండి.