Linia opóźniająca światłowodowa oparta na przełączniku optycznym

Zasada działania linii opóźniającej światłowodowej

W całkowicie optycznym przetwarzaniu sygnału światłowód może realizować funkcje opóźnienia sygnału, poszerzenia, interferencji itp. Rozsądne zastosowanie tych funkcji może realizować przetwarzanie informacji w całkowicie optycznym polu. Wśród nich funkcja opóźnienia światłowodu może zostać przekształcona w linię opóźniającą światłowodu, biorąc jako przykład zwykły światłowód jednomodowy, gdy transmisja sygnału optycznego o długości fali roboczej 1550 nm, transmisja 200 metrów może osiągnąć opóźnienie 1 μs, a towarzysząca temu strata wstawiania wynosi zaledwie 0,04 dB. Dla porównania, strata wstawiania spowodowana przez tradycyjną linię opóźniającą mikrofalową wynosi dziesiątki dB, a linia opóźniająca światłowodu zmniejsza stratę wstawiania o prawie 2 rzędy wielkości, co znacznie poprawia konkurencyjność linii opóźniającej światłowodu. Ponadto, światłowódlinia opóźniająca optycznarównież mają cechy małych rozmiarów, lekkości, dużego pasma opóźniającego produktu, silnej zdolności do przeciwdziałania zakłóceniom elektromagnetycznym i stają się silnym konkurentem mikrofalowych linii opóźniających i mogą całkowicie zastąpić mikrofalowe linie opóźniające w wielu dziedzinach. W porównaniu z tradycyjną mikrofalową linią opóźniającą, światłowodowa linia opóźniająca ma wysoki pasmo czasowe produktu, co wskazuje, że system ma dobrą rozdzielczość pomiaru częstotliwości, wysoką czułość i wysoką zdolność przechwytywania sygnału i może spełniać wymagania systemów radarowych o wysokiej rozdzielczości, takich jak linie opóźniające. A częstotliwość robocza FDL jest bardzo wysoka, może być znacznie wyższa niż 100 GHz, w porównaniu z linią opóźniającą falę akustyczną powierzchniową o częstotliwości roboczej setek megaherców i linią opóźniającą CCD o częstotliwości roboczej dziesiątek megaherców w porównaniu z kilkoma rzędami wielkości, a na podstawie przyszłego radaru komunikacyjnego i innych systemów przesunie się w kierunku trendu pasma wysokiej częstotliwości, FDL jest znaczącą zaletą; Ponadto linia opóźniająca światłowodowa ma również cechę, że strata opóźnienia jednostkowego jest niezależna od częstotliwości. Unikalne zalety tych światłowodowych linii opóźniających niewątpliwie dowodzą ich potencjału w przetwarzaniu sygnału.

Zastosowanie linii opóźniającej światłowodowej

Podstawową funkcją linii opóźniającej światłowodu jest opóźnienie sygnału, co może realizować funkcję całkowicie optycznego przechowywania i równości przesunięć przy użyciu opóźnienia, i ma szeroki zakres zastosowań w radarach z fazowanym układem, światłowodowym systemie komunikacyjnym, optycznym systemie komputerowym i elektronicznych środkach zaradczych. W radarach z fazowanym układem antena z fazowanym układem jest głównym elementem, główną funkcją anteny z fazowanym układem jest zmiana funkcji wzorca syntetyzowanej wiązki, tak aby osiągnąć zmianę kształtu wiązki anteny i szybkie skanowanie wiązki, a ta funkcja jest osiągana poprzez kontrolowanie informacji o amplitudzie i fazie sygnału w jednostce antenowej, więc linia opóźniająca jest niezbędną częścią. W porównaniu z mikrofalową linią opóźniającą, FDL ma większą szerokość pasma i nie ma problemu z przechyleniem wiązki. W optycznie sterowanej antenie z fazowanym układem, FDL może realizować dokładną alokację fazy i kontrolę sygnału mikrofalowego oraz usuwać towarzyszący szum sygnału echa, więc FDL może być najlepszym wyborem w antenie z fazowanym układem. W symulatorze celu radarowego, FDL jest używany do symulacji sygnałów o różnych odległościach. Ze względu na wymagania nowoczesnych systemów radarowych dla symulatorów celów radarowych, takie jak pasmo wysokiej częstotliwości, szybka prędkość przełączania celów i duża odległość symulacji celów, tradycyjne linie opóźniające były dalekie od spełnienia wymagań systemów radarowych, więc linia opóźniająca światłowodowa stała się jedyną stosowalną linią opóźniającą. Oprócz powyższego, w systemie komunikacji światłowodowej, FDL może również realizować funkcję kodowania sygnału i buforowania. Podsumowując, można zauważyć, że linia opóźniająca światłowodowa ma ważne zastosowania i niezastąpiony status w wielu dziedzinach, więc badanie wysokowydajnej linii opóźniającej światłowodowej ma duże znaczenie naukowe dla zastosowaniatechnologia fotonowo-mikrofalowa.

Projekt linii opóźniającej światłowodowej

Linia opóźniająca światłowodowa oparta na przełączniku optycznym wybiera różne ścieżki optyczne, aby osiągnąć różne opóźnienia czasowe przez przełącznik optyczny. Podstawową zasadą tego rodzaju schematu jest osiągnięcie różnych opóźnień poprzez zmianę ścieżki optycznej. Jest to typowa dyskretna linia opóźniająca światłowodowa, a jej typowa struktura jest pokazana na rysunku.

 

Po przesłaniu modulowanego sygnału optycznego przez światłowód, ścieżka optyczna, która generuje odpowiednie opóźnienie, jest wybierana przez tablicę przełączników optycznych, a wymagane opóźnienie można uzyskać, włączając przełącznik optyczny i upewniając się, że inne przełączniki optyczne są wyłączone. Zaletą tego rodzaju linii opóźniającej światłowody jest to, że może osiągnąć duże opóźnienie, metoda realizacji jest prosta, a odpowiednie cechy są różne w zależności od wyboru różnych przełączników optycznych.