Волоконно-оптическая линия задержки на основе оптического переключателя

Принцип работы волоконно-оптической линии задержки

В полностью оптической обработке сигнала оптическое волокно может реализовать функции задержки сигнала, расширения, интерференции и т. д. Разумное применение этих функций может реализовать обработку информации в полностью оптической области. Среди них функция задержки оптического волокна может быть преобразована в оптоволоконную линию задержки, взяв в качестве примера обычное одномодовое оптоволокно, когда передача оптического сигнала рабочей длины волны 1550 нм, передача 200 метров может достичь задержки 1 мкс, а сопутствующие вносимые потери составляют всего 0,04 дБ. Для сравнения, вносимые потери, вызванные традиционной микроволновой линией задержки, составляют десятки дБ, а оптоволоконная линия задержки снижает вносимые потери почти на 2 порядка, что значительно повышает конкурентоспособность оптоволоконной линии задержки. Кроме того, волокнооптическая линия задержкитакже имеют характеристики небольшого размера, легкого веса, большой задержки полосы пропускания продукта, сильной антиэлектромагнитной помехоустойчивости, и стать сильным конкурентом микроволновых линий задержки, и может полностью заменить микроволновые линии задержки во многих областях. По сравнению с традиционной микроволновой линией задержки, оптоволоконная линия задержки имеет высокое время полосы пропускания продукта, что указывает на то, что система имеет хорошее разрешение измерения частоты, высокую чувствительность и высокую способность перехвата сигнала, и может соответствовать требованиям радиолокационных систем высокого разрешения, таких как линии задержки. И рабочая частота FDL очень высока, может быть намного выше 100 ГГц, по сравнению с поверхностной акустической волновой линией задержки с рабочей частотой в сотни мегагерц и ПЗС-линией задержки с рабочей частотой в десятки мегагерц по сравнению с несколькими порядками, и на основе будущих радиолокационных станций связи и других систем, которые перейдут к тенденции высокочастотного диапазона, FDL является значительным преимуществом; Кроме того, волоконная линия задержки также имеет характеристику, что потеря единичной задержки не зависит от частоты. Уникальные преимущества этих волоконно-оптических линий задержки, несомненно, доказывают ее потенциал в обработке сигналов.

Применение волоконно-оптической линии задержки

Основная функция волоконно-оптической линии задержки заключается в задержке сигнала, что может реализовать функцию полностью оптического хранения и сдвига равенства с помощью задержки и имеет широкий спектр применения в фазированных радарах, оптоволоконных системах связи, оптических компьютерных системах и электронных контрмерах. В фазированных радарах фазированная антенная решетка является основным компонентом, основная функция фазированной антенной решетки заключается в изменении функции диаграммы направленности синтезированного луча, чтобы добиться изменения формы луча антенны и быстрого сканирования луча, и эта функция достигается путем управления амплитудной и фазовой информацией сигнала в антенном блоке, поэтому линия задержки является незаменимой частью. По сравнению с микроволновой линией задержки, FDL имеет большую полосу пропускания, и нет проблемы наклона луча. В оптически управляемой фазированной антенной решетке FDL может реализовать точное распределение фазы и управление микроволновым сигналом и удалить связанный шум эхо-сигнала, поэтому FDL может быть лучшим выбором в фазированной антенной решетке. В имитаторе цели радара FDL используется для имитации сигналов разных расстояний. С учетом требований современной радиолокационной системы для имитатора цели радара, таких как высокая полоса частот, быстрая скорость переключения цели и большое расстояние имитации цели, традиционные линии задержки далеки от удовлетворения требований радиолокационной системы, поэтому волоконно-оптическая линия задержки стала единственной применимой линией задержки. В дополнение к вышесказанному, в системе волоконно-оптической связи FDL также может реализовать функцию кодирования и кэширования сигнала. Подводя итог, можно увидеть, что волоконно-оптическая линия задержки имеет важные приложения и незаменимый статус во многих областях, поэтому изучение высокопроизводительной волоконно-оптической линии задержки имеет большое научное значение для применениямикроволновая фотонная технология.

Проектирование волоконно-оптической линии задержки

Волоконно-оптическая линия задержки на основе оптического переключателя выбирает различные оптические пути для достижения различных временных задержек через оптический переключатель. Основной принцип такого рода схемы заключается в достижении различных задержек путем изменения оптического пути. Это типичная дискретная волоконно-оптическая линия задержки, и ее типичная структура показана на рисунке.

 

После передачи модулированного оптического сигнала по оптоволокну оптический путь, который генерирует соответствующую задержку, выбирается массивом оптических переключателей, и требуемая задержка может быть достигнута путем включения оптического переключателя и обеспечения того, чтобы другие оптические переключатели были выключены. Преимущество такого типа линии задержки оптоволокна заключается в том, что она может достигать большой задержки, метод реализации прост, а соответствующие характеристики различаются в зависимости от выбора различных оптических переключателей.