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Kurzfassung

Elektrooptische phase-locked loop-Regelschleifen, sogenannte Elektrooptische PLLs werden in Messtechnik und der Kommunikationstechnik eingesetzt. Dabei sind insbesondere sehr schmalbandige optische Signale für die Kommunikationstechnik wichtig, da sich so die Kanalbandbreite möglichst effizient nutzen lässt.

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Hintergrund

Um in der Nachrichten- oder der Mess- und Regeltechnik Frequenzen zu erzeugen, frequenz- oder phasenmodulierte Signale zu demodulieren oder den Takt zu synchronisieren oder rückzugewinnen, nutzt man „phase-locked loop“-Regelschleifen, kurz PLL-Schaltungen genannt.

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Bilder & Videos

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Lösung

Die neuartige elektrooptische PLL-Schaltung aus der Universität Paderborn erzeugt ein intensitätsmoduliertes optisches Signal. Sie besteht aus einer elektrischen Signalquelle mit einem Sinussignal, einer elektrischen Signalquelle mit einem Rampensignal, einem Summierer, einem elektrooptischen Modulator, zwei Photodioden, einem Low-Pass-Filter (LF) und einem elektrooptischen Oszillator, der basierend auf der Steuerspannung seine Frequenz ändert. Das Sinussignal und das Rampensignal werden im Summierer addiert und das erhaltene Summensignal auf einen elektrooptischen Modulator geführt. Im elektrooptischen Oszillator wird das optisches Eingangssignal mit Hilfe des Summensignals so moduliert, dass sich aufgrund der nichtlinearen Kennlinie das Verhalten eines Square-Law-Mixers ergibt. Das resultierende Signal wird auf Photodioden (PD1; PD2) geleitet, ein anschließender Low-Pass-Filter entfernt die unerwünschten Harmonischen aus dem elektrischen Signal der Photodioden, das proportional zum Phasen- und Frequenzunterschied ist. Das resultierende elektrische Signal wird als Eingangssignal für den elektrooptischen Oszillator (EO) verwendet, wodurch der elektrooptische Oszillator auf das Produkt des Sinussignals und des Rampensignals gelockt wird.

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Vorteile

• Effiziente optische Signalstabilisierung
• Erzeugung von optisch schmalbandigen Signalen
• Erzeugung von optischen FMCW-Rampen

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Anwendungsbereiche

Besonders geeignet ist die elektrooptische PLL für Radarsysteme mit optischer Taktverteilung oder Radio over Fiber Systeme (RoF), die optische Signale mit einer möglichst schmalbandigen spektralen Charakteristik benötigen, damit der drahtlose Kanal möglichst effizient genutzt werden kann.

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Service

Eine Anmeldung beim Deutschen Patent- und Markenamt sowie eine weitere EP-Anmeldung sind erfolgt. Wir bieten interessierten Unternehmen die Möglichkeit der Lizenzierung sowie die Weiterentwicklung der Technologie in Zusammenarbeit mit den Erfindern an der Universität Paderborn an.