蓝宝石振荡器和光电振荡器有什么区别呢？

光电振荡器

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定义

光电振荡器（Optoelectronic oscillator,OEO）一般是由光源、强度调制器、滤波器、光电探测器(PD)构成的具有正反馈光电混合回路的微波光子自激振荡系统。它利用调制器以及光纤低损耗的特性将连续光变为稳定的、频谱干净的射频/微波信号。

采用光纤环路结构的光电振荡器可以认为是一个反馈式的微波环形腔。由于通常的介质谐振腔腔长很短，需要很高的品质因子才能保证输出的微波信号具有较小的线宽和较高的频率稳定度。由于受到体积和损耗的影响，介质振荡器很难做到很大的腔长。然而，转换为光信号后，利用光纤具有的宽带和低损耗特性，可以显著减少纵模的线宽，并对环路的相位更加敏感，从而获得更高的频率稳定度、更低的相位噪声以及更窄的高性能微波输出。

▲ 光电振荡器结构图

蓝宝石振荡器

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定义

蓝宝石（Sapphire）是刚玉宝石中除红色的之外其它颜色刚玉宝石的通称,其主要成分为氧化铝。蓝宝石具有极低的介质损耗，其频率与品质因数的乘积是目前所有材料中最高的。利用蓝宝石构建谐振器时，常将蓝宝石做成圆柱形，放入金属腔内。支撑件一般采用低损耗易加工的材料。支撑件将晶体与金属腔连接起来。

蓝宝石振荡器（Sapphire Resonator Oscillator,SRO）是利用高品质因数的蓝宝石谐振器作为极窄带的滤波器，加上放大和移相环节构建振荡器，经过相关电路驱动后产生稳定的频率。由于直接在X频段实现振荡和信号输出，避免了传统倍频和滤波放大环节产生相位噪声恶化，因此蓝宝石振荡器SRO在偏离载波远端的稳定性要远高于晶振倍频器。

▲蓝宝石振荡器结构图

蓝宝石振荡器分为低温蓝宝石振荡器CSO（Cryogenics Sapphire Oscillator）和恒温型蓝宝石振荡SRO(Oven Controlled Sapphire Resonant Oscillator)。CSO通常采用液氦或液氮制冷方式将蓝宝石晶体温度降低，从而获得极高的品质因数和超高稳定的输出，但由于昂贵和庞大的制冷设备限制了CSO的使用。SRO采用恒温控制方式，将蓝宝石晶体温度控制在室温的某个范围，避免了外界温度变化带来的频率波动，从而使得SRO可以应用于多种场合。

二者的区别

• 光电振荡器融合了微波技术和光子技术的各自优势，具有大带宽和高频率等优点，可作为高性能微波光子信号源，应用于涉及微波信号的产生、处理或接收的各种场合中。
• 光电振荡器结构较为复杂，特别是需要较长的光纤，长度可能长达数公里，这样集成较为复杂，难以工程化应用。
• 在蓝宝石振荡器的基本环路中，蓝宝石谐振器作为系统的核心器件，可视为带宽非常窄的滤波器，滤除其他杂散，信号频谱极为纯净，可获得超稳信号。
• 蓝宝石振荡器结构紧凑，易于集成，通过特别的设计减小温度和振动的影响，可以作为模块结构，具有良好的应用前景。

目前市场上的恒温控制型蓝宝石振荡器有长沙天穹电子研发生产的 TQSRO-C50 ，是一款紧凑型恒温控制型蓝宝石振荡器，核心部件采用高品质因数的蓝宝石谐振器，可输出超低相位噪声信号，采用高精度恒温控制克服外部环境温度的影响，其输出信号的稳定性显著优于晶振倍频器，可以被外部参考锁定。TQSRO-C50具有优异的性能，为无线测控、宽带通信、量子测量和遥测遥感提供基准频率信号，适合于安装尺寸受限的应用场合。