Fiberoptisk forsinkelseslinje baseret på optisk switch

Princippet for fiberoptisk forsinkelseslinje

I fuldt optisk signalbehandling kan optisk fiber realisere funktioner som signalforsinkelse, udvidelse, interferens osv. Den rimelige anvendelse af disse funktioner kan realisere informationsbehandling i det fuldt optiske felt. Blandt dem kan forsinkelsesfunktionen i den optiske fiber omdannes til en fiberoptisk forsinkelseslinje, idet man tager den almindelige single-mode optiske fiber som eksempel. Når transmissionen af ​​det optiske signal med en arbejdsbølgelængde på 1550 nm og en transmissionsafstand på 200 meter kan opnå en forsinkelse på 1 μs, er det ledsagende indsættelsestab kun 0,04 dB. Til sammenligning er indsættelsestabet forårsaget af den traditionelle mikrobølgeforsinkelseslinje snesevis af dB, og den optiske fiberforsinkelseslinje reducerer indsættelsestabet med næsten 2 størrelsesordener, hvilket forbedrer den fiberoptiske forsinkelseslinjes konkurrenceevne betydeligt. Derudover...optisk forsinkelseslinjehar også karakteristika som lille størrelse, let vægt, stor forsinkelsesbåndbredde, stærk anti-elektromagnetisk interferensevne og bliver en stærk konkurrent til mikrobølgeforsinkelseslinjer og kan fuldstændigt erstatte mikrobølgeforsinkelseslinjer på mange områder. Sammenlignet med den traditionelle mikrobølgeforsinkelseslinje har den optiske fiberforsinkelseslinje et højt båndbreddeprodukt, hvilket indikerer, at systemet har en god opløsning ved frekvensmåling, høj følsomhed og høj signalaflytningsevne og kan opfylde kravene til højopløsningsradarsystemer såsom forsinkelseslinjer. Og FDL-driftsfrekvensen er meget høj og kan være meget højere end 100 GHz sammenlignet med den akustiske overfladebølgeforsinkelseslinje på hundredvis af megahertz og CCD-forsinkelseslinje på flere størrelsesordener. Baseret på fremtidens kommunikationsradar og andre systemer, der vil skifte til tendensen med højfrekvensbånd, er FDL en betydelig fordel. Derudover har fiberforsinkelseslinjen også den egenskab, at enhedsforsinkelsestabet er uafhængigt af frekvensen. De unikke fordele ved disse fiberoptiske forsinkelseslinjer beviser utvivlsomt dens potentiale inden for signalbehandling.

Anvendelse af fiberoptisk forsinkelseslinje

Den grundlæggende funktion af en fiberoptisk forsinkelseslinje er at forsinke signalet, hvilket kan realisere funktionen af ​​fuldoptisk lagring og forskydningslighed ved hjælp af forsinkelsen, og har en bred vifte af anvendelser inden for phased array-radar, optiske fiberkommunikationssystemer, optiske computersystemer og elektroniske modforanstaltninger. I phased array-radar er phased array-antennen kernekomponenten, og dens hovedfunktion er at ændre mønsterfunktionen af ​​den syntetiserede stråle for at opnå ændring af antennestrålens form og hurtig scanning af strålen. Denne funktion opnås ved at styre amplitude- og faseinformationen for signalet i antenneenheden, så forsinkelseslinjen er en uundværlig del. Sammenlignet med mikrobølgeforsinkelseslinjen har FDL en større båndbredde, og der er intet problem med strålehældning. I optisk styret phased array-antenne kan FDL realisere nøjagtig faseallokering og kontrol af mikrobølgesignalet og fjerne den tilhørende støj fra ekkosignalet, så FDL kan være det bedste valg inden for phased array-antenner. I radarmålsimulatorer bruges FDL til at simulere signaler fra forskellige afstande. Med kravene til moderne radarsystemer til radarmålsimulatorer, såsom højfrekvensbånd, hurtig målskiftehastighed og lang målsimuleringsafstand, har traditionelle forsinkelseslinjer langt fra opfyldt kravene til radarsystemer, så fiberoptiske forsinkelseslinjer er blevet den eneste anvendelige forsinkelseslinje. Ud over ovenstående kan FDL i det optiske fiberkommunikationssystem også realisere funktionen af ​​signalkodning og caching. Sammenfattende kan det ses, at fiberoptiske forsinkelseslinjer har vigtige anvendelser og en uerstattelig status på mange områder, så studiet af højtydende fiberoptiske forsinkelseslinjer har stor videnskabelig betydning for anvendelsen afmikrobølgefotonteknologi.

Design af fiberoptisk forsinkelseslinje

Den fiberoptiske forsinkelseslinje, der er baseret på den optiske kontakt, vælger forskellige optiske stier for at opnå forskellige tidsforsinkelser gennem den optiske kontakt. Grundprincippet for denne type ordning er at opnå forskellige forsinkelser ved at ændre den optiske sti. Det er en typisk diskret fiberoptisk forsinkelseslinje, og dens typiske struktur er vist i figuren.

 

Efter at det modulerede optiske signal er transmitteret gennem den optiske fiber, vælges den optiske sti, der genererer den tilsvarende forsinkelse, af det optiske kontaktarray, og den nødvendige forsinkelse kan opnås ved at tænde den optiske kontakt og sikre, at de andre optiske kontakter er slukket. Fordelen ved denne type optisk fiberforsinkelseslinje er, at den kan opnå en stor forsinkelse, realiseringsmetoden er enkel, og de tilsvarende egenskaber varierer afhængigt af valget af forskellige optiske kontakter.