人類對(duì)科技進(jìn)步的需求總是無(wú)止境的，雖然我們已經(jīng)享受到了電腦、手機(jī)、家用電器給我們帶來(lái)的生活質(zhì)量上的飛躍，可是我們依舊在抱怨計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度慢、上網(wǎng)的網(wǎng)速慢、手機(jī)信號(hào)不好等，這些要求都給石英振蕩器出了難題，因?yàn)槿祟悓?duì)石英振蕩器的使用已經(jīng)達(dá)到了極限。最重要的一點(diǎn)就是，石英振蕩器的頻率已經(jīng)不能再高了。
石英振蕩器的頻率高低，是由它的晶體厚度來(lái)決定的，厚度越薄，頻率越高�，F(xiàn)在的高頻石英振蕩器已經(jīng)薄得像紙一樣不能再薄了�？墒撬峁┑念l率高度依然不能滿足人類不斷增長(zhǎng)的使用要求。例如，手機(jī)已經(jīng)越來(lái)越普及，但是，手機(jī)的使用數(shù)量是會(huì)受到頻率帶寬的限制的。以目前的技術(shù)，在一個(gè)無(wú)線電頻率范圍內(nèi)，只能容納有限數(shù)量的手機(jī)同時(shí)工作。其實(shí)，現(xiàn)在的手機(jī)總?cè)萘恳呀?jīng)超過(guò)了現(xiàn)有頻率范圍可容納的數(shù)量。換句話說(shuō)，如果大家一起進(jìn)行通話，整個(gè)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)就會(huì)癱瘓下來(lái)。如果要提高手機(jī)的容量，就要大幅度提高手機(jī)和手機(jī)機(jī)站電路的基礎(chǔ)頻率，使得在同一頻段中承載更多的信號(hào)。遺憾的是，石英振蕩器已經(jīng)無(wú)力承擔(dān)這個(gè)任務(wù)了。
科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，因?yàn)榛A(chǔ)振蕩器的極限而使得腳步慢了下來(lái)，許許多多的科學(xué)家都在致力于解決這一難題。雖然人們相繼發(fā)明了原子鐘、量子鐘和其他晶體材料的振蕩器，也有人通過(guò)電子電路對(duì)石英振蕩器進(jìn)行倍頻，但都因?yàn)閮r(jià)格昂貴或噪聲太高等原因，使之不能應(yīng)用。終于，在上世紀(jì)九十年代，工作于美國(guó)宇航局噴氣動(dòng)力實(shí)驗(yàn)室的華裔科學(xué)家姚曉天博士發(fā)明了光電振蕩器，打破了人類振蕩器開(kāi)發(fā)的僵局。這種振蕩器頻率比最快的石英振蕩器高近一千倍，而噪聲卻比石英振蕩器還低，且振蕩頻率不受外界環(huán)境影響，成本也能夠降得很低。
什么是光電振蕩器呢？總結(jié)一下振蕩器產(chǎn)生振蕩的原理，振蕩器的振蕩，就是兩種能量形式之間的有規(guī)律地相互轉(zhuǎn)換,轉(zhuǎn)換是需要時(shí)間的。對(duì)于“擺”這種振蕩器來(lái)說(shuō)，它屬于機(jī)械振蕩，當(dāng)“擺”擺動(dòng)到兩側(cè)的最高點(diǎn)的時(shí)候是靜止的，它的勢(shì)能最大，動(dòng)能為零，所有機(jī)械能都轉(zhuǎn)化成了勢(shì)能。當(dāng)它擺動(dòng)到下方最低點(diǎn)的時(shí)候擺動(dòng)速度最快，這時(shí)候它的動(dòng)能最大，勢(shì)能為零。“擺”就是這樣從動(dòng)能－勢(shì)能－動(dòng)能不斷地轉(zhuǎn)換產(chǎn)生了具有固定周期的振蕩。對(duì)于電子振蕩器來(lái)說(shuō)，因?yàn)樗怯呻娙莺碗姼袠?gòu)成，所以它的振蕩是通過(guò)電場(chǎng)能量和磁場(chǎng)能量之間的不斷轉(zhuǎn)換而形成振蕩。
石英振蕩器是電能和機(jī)械能之間的轉(zhuǎn)換，給石英晶體壓力，它兩端就產(chǎn)生了電壓，機(jī)械能變成了電能。給它加電壓，它就產(chǎn)生形變，電能變成了機(jī)械能，這樣周而復(fù)始，形成了振蕩。
從上面的總結(jié)我們還發(fā)現(xiàn)了一個(gè)問(wèn)題，每當(dāng)人類發(fā)現(xiàn)了新的能量轉(zhuǎn)換方式，振蕩器的發(fā)展就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)飛躍。從這一點(diǎn)看，姚曉天博士發(fā)明的光電振蕩器正是符合了這一規(guī)律，因?yàn)�，光電振蕩器是一種全新的能量轉(zhuǎn)換方式，它是通過(guò)光能和電能之間的不斷轉(zhuǎn)換而產(chǎn)生振蕩。光電振蕩器基本構(gòu)成為激光光源、電光調(diào)制晶體、光存儲(chǔ)單元，激光通過(guò)電光調(diào)制進(jìn)入光存儲(chǔ)單元，在光存儲(chǔ)單元傳播一段路徑以后再由電光調(diào)制器轉(zhuǎn)換成電能，通過(guò)電能存儲(chǔ)后再次轉(zhuǎn)換為光進(jìn)入光存儲(chǔ)單元，如此周而復(fù)始實(shí)現(xiàn)振蕩。光電振蕩器因?yàn)槭褂昧斯饽茏鳛檎袷幠芰哭D(zhuǎn)換媒介，所以噪聲低，頻率高，不受外界環(huán)境（如溫度、電磁輻射等）變化的影響。成為當(dāng)今振蕩器中綜合性能最好的振蕩器。
光電振蕩器構(gòu)想的出現(xiàn)具有一定的偶然性，它是姚曉天博士在研究如何消除光通信噪聲的時(shí)候，突發(fā)奇想發(fā)明出來(lái)的。在實(shí)施他的這一設(shè)想過(guò)程中，整個(gè)研究過(guò)程也經(jīng)歷了很多艱辛和挫折，其中幾個(gè)重要階段包括建立數(shù)學(xué)模型、消除多模影響和光存儲(chǔ)元件小型化。目前，美國(guó)的光電波公司正在使用姚曉天博士的這一發(fā)明專利進(jìn)行光電振蕩器產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，振蕩器的體積已經(jīng)從籃球大小縮小成指甲蓋大小，完全具有了實(shí)用性。
縱觀振蕩器的發(fā)展歷程，機(jī)械振蕩器的出現(xiàn)讓人類有了準(zhǔn)確的時(shí)間概念。電子振蕩器的出現(xiàn)給人類帶來(lái)了遠(yuǎn)程通訊。石英振蕩器的出現(xiàn)帶來(lái)了數(shù)字電信號(hào)的實(shí)現(xiàn)，電子技術(shù)和人類的生活息息相關(guān)。每一種振蕩器的問(wèn)世都給人類帶來(lái)巨大的福利
