Волоконно-оптическая линия задержки на основе оптического переключателя

Принцип работы волоконно-оптической линии задержки

При обработке полностью оптических сигналов оптическое волокно может реализовывать функции задержки сигнала, уширения, интерференции и т.д. Разумное применение этих функций позволяет реализовать обработку информации в полностью оптическом поле. Среди них функция задержки оптического волокна может быть использована для создания линии задержки на основе волоконно-оптического кабеля. Например, при передаче оптического сигнала с рабочей длиной волны 1550 нм на расстояние 200 метров задержка может составлять 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 волоконно-оптических линий задержки. Кроме того, волокнооптическая линия задержкиТакже обладают такими характеристиками, как малый размер, малый вес, большая ширина полосы пропускания задержки, высокая устойчивость к электромагнитным помехам, что делает их серьезным конкурентом микроволновых линий задержки и позволяет полностью заменить микроволновые линии задержки во многих областях. По сравнению с традиционной микроволновой линией задержки, оптоволоконная линия задержки имеет высокую ширину полосы пропускания, что указывает на хорошее разрешение измерения частоты, высокую чувствительность и высокую способность к перехвату сигнала, а также может соответствовать требованиям высокоразрешающих радиолокационных систем, таких как линии задержки. Рабочая частота FDL очень высока, может быть значительно выше 100 ГГц, по сравнению с линией задержки на поверхностных акустических волнах с рабочей частотой в сотни мегагерц и линией задержки на ПЗС с рабочей частотой в десятки мегагерц по сравнению с несколькими порядками. Исходя из того, что будущие радиолокационные системы связи и другие системы будут переходить на тенденцию к использованию высокочастотного диапазона, FDL является значительным преимуществом; Кроме того, волоконная линия задержки также обладает характеристикой, что единичные потери задержки не зависят от частоты. Уникальные преимущества этих волоконно-оптических линий задержки, несомненно, подтверждают ее потенциал в обработке сигналов.

Применение волоконно-оптической линии задержки

Основная функция волоконно-оптической линии задержки заключается в задержке сигнала, что позволяет реализовать функцию оптического хранения и равенства сдвига за счет задержки, и имеет широкий спектр применения в фазированных радарах, волоконно-оптических системах связи, оптических компьютерных системах и средствах радиоэлектронного противодействия. 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 амплитудой и фазовой информацией сигнала в антенном блоке, поэтому линия задержки является незаменимой частью. По сравнению с микроволновой линией задержки, FDL имеет более широкую полосу пропускания, и нет проблемы наклона луча. В оптически управляемой фазированной антенной решетке FDL может реализовать точное распределение фазы и управление микроволновым сигналом и устранить связанный с этим шум эхо-сигнала, поэтому FDL может быть лучшим выбором для фазированной антенной решеткой. В имитаторе целей РЛС FDL используется для имитации сигналов с разных расстояний. Учитывая требования современных радиолокационных систем к имитаторам целей, такие как высокая частота, высокая скорость переключения целей и большая дальность имитации цели, традиционные линии задержки далеки от удовлетворения требований радиолокационных систем, поэтому волоконно-оптические линии задержки стали единственным применимым решением. Помимо вышесказанного, в волоконно-оптических системах связи FDL также может выполнять функции кодирования и кэширования сигналов. Подводя итог, можно отметить, что волоконно-оптические линии задержки имеют важное применение и незаменимы во многих областях, поэтому изучение высокопроизводительных волоконно-оптических линий задержки имеет большое научное значение для применения.микроволновая 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 такой схемы заключается в достижении различных задержек путем изменения оптического пути. Это типичная дискретная волоконно-оптическая линия задержки, и ее типовая структура показана на рисунке.

 

После передачи модулированного оптического сигнала по оптоволокну оптический путь, генерирующий соответствующую задержку, выбирается массивом оптических переключателей. Требуемая задержка достигается включением оптического переключателя и выключением остальных оптических переключателей. Преимущество такой линии задержки на оптоволокне заключается в возможности достижения большой задержки, простоте реализации и различии соответствующих характеристик в зависимости от выбора различных оптических переключателей.