Czym jest linia opóźniająca światłowód (OFDL)

Czym jest linia opóźniająca światłowód OFDL

Światłowodowa linia opóźniająca (OFDL) to urządzenie, które pozwala na uzyskanie opóźnienia czasowego sygnałów optycznych. Dzięki opóźnieniu możliwe jest przesunięcie fazy, przechowywanie danych w pełni optycznie oraz inne funkcje. Znajduje szerokie zastosowanie w radarach z anteną fazowaną, światłowodowych systemach komunikacyjnych, elektronicznych środkach zaradczych, badaniach naukowych i testach oraz w innych dziedzinach. Niniejszy artykuł rozpoczyna się od podstawowych zasad działania światłowodowych linii opóźniających, koncentrując się na scenariuszach zastosowań oraz sposobie doboru odpowiedniej światłowodowej linii opóźniającej.
Zasada działania
Podstawową zasadą działania światłowodowej linii opóźniającej jest to, że opóźniany sygnał optyczny jest przesyłany przez określony odcinek światłowodu, a ze względu na czas potrzebny na transmisję światła w światłowodzie, osiągane jest opóźnienie czasowe sygnału optycznego. Jak pokazano na rysunku 1, najprostsza światłowodowa linia opóźniająca to system składający się z urządzeń takich jak lasery, modulatory, włókna transmisyjne i fotodetektory z funkcją opóźniania sygnału. Zasada działania: Transmitowany sygnał RF oraz sygnał optyczny emitowany przez laser są wprowadzane do różnych modulatorów. Modulatory modulują sygnał RF na światło, tworząc sygnał optyczny przenoszący informacje RF. Sygnał optyczny przenoszący informacje RF jest sprzężony z łączem światłowodowym w celu transmisji, opóźniany o określony czas, a następnie dociera do fotodetektora. Fotodetektor przekształca odebrany sygnał optyczny przenoszący informacje RF na wyjściowy sygnał elektryczny.

Rysunek 1 Podstawowa architektura linii opóźniającej światłowód OFDL

Scenariusze zastosowań
1. Radar z anteną fazowaną: Głównym elementem radaru z anteną fazowaną jest antena z anteną fazowaną. Tradycyjne anteny radarowe nie spełniają wymagań systemów radarowych, natomiast światłowodowe linie opóźniające mają swoje unikalne zalety w zakresie wydajności w zastosowaniu anten z anteną fazowaną. Dlatego światłowodowe linie opóźniające mają istotne znaczenie naukowe w radarach z anteną fazowaną.
2. System komunikacji światłowodowej: Światłowodowe linie opóźniające mogą być wykorzystywane do implementacji specyficznych schematów kodowania. Wprowadzając różne opóźnienia w różnych punktach czasowych, można generować sygnały kodujące o określonych wzorcach, co korzystnie wpływa na poprawę odporności na zakłócenia sygnałów w cyfrowych systemach komunikacyjnych. Ponadto, linie te mogą być również wykorzystywane jako pamięć podręczna (cache) do tymczasowego przechowywania określonych danych itd. Krótko mówiąc, światłowodowe linie opóźniające mają szeroki zakres zastosowań w wielu dziedzinach ze względu na dużą przepustowość, niskie straty i odporność na zakłócenia elektromagnetyczne. Niezależnie od tego, czy chodzi o komunikację, radary, nawigację, czy obrazowanie medyczne, wszystkie one odgrywają istotną rolę.