Línia de retard de fibra òptica basada en un commutador òptic

Principi de la línia de retard de fibra òptica

En el processament de senyals totalment òptics, la fibra òptica pot realitzar les funcions de retard del senyal, eixamplament, interferència, etc. L'aplicació raonable d'aquestes funcions pot realitzar el processament d'informació en el camp totalment òptic. Entre elles, la funció de retard de la fibra òptica es pot convertir en una línia de retard de fibra òptica, prenent com a exemple la fibra òptica monomodal ordinària, quan la transmissió del senyal òptic té una longitud d'ona de treball de 1550 nm, la transmissió de 200 metres pot aconseguir un retard d'1 μs, i la pèrdua d'inserció que l'acompanya és de només 0,04 dB. En comparació, la pèrdua d'inserció causada per la línia de retard de microones tradicional és de desenes de dB, i la línia de retard de fibra òptica redueix la pèrdua d'inserció en gairebé 2 ordres de magnitud, cosa que millora significativament la competitivitat de la línia de retard de fibra òptica. A més, la fibralínia de retard òpticatambé tenen les característiques de mida petita, pes lleuger, producte d'amplada de banda de retard gran, forta capacitat anti-interferència electromagnètica, i es converteixen en un fort competidor de les línies de retard de microones, i poden substituir completament les línies de retard de microones en molts camps. En comparació amb la línia de retard de microones tradicional, la línia de retard de fibra òptica té un producte d'amplada de banda de temps elevat, cosa que indica que el sistema té una bona resolució de mesura de freqüència, alta sensibilitat i alta capacitat d'intercepció de senyal, i pot complir els requisits dels sistemes de radar d'alta resolució com ara les línies de retard. I la freqüència de funcionament FDL és molt alta, pot ser molt superior a 100 GHz, en comparació amb la línia de retard d'ona acústica superficial de freqüència de centenars de megahertzs ​​i la línia de retard CCD de freqüència de desenes de megahertzs ​​en comparació amb diversos ordres de magnitud, i basant-se en el futur radar de comunicació i altres sistemes que canviaran a la tendència de la banda d'alta freqüència, FDL és un avantatge significatiu; A més, la línia de retard de fibra també té la característica que la pèrdua de retard unitari és independent de la freqüència. Els avantatges únics d'aquestes línies de retard de fibra òptica sens dubte demostren el seu potencial en el processament de senyals.

Aplicació de la línia de retard de fibra òptica

La funció bàsica de la línia de retard de fibra òptica és retardar el senyal, que pot realitzar la funció d'emmagatzematge totalment òptic i igualtat de desplaçament mitjançant l'ús del retard, i té una àmplia gamma d'aplicacions en radars de matriu en fase, sistemes de comunicació de fibra òptica, sistemes informàtics òptics i contramesures electròniques. En el radar de matriu en fase, l'antena de matriu en fase és el component central, la funció principal de l'antena de matriu en fase és canviar la funció de patró del feix sintetitzat, per tal d'aconseguir el canvi de la forma del feix de l'antena i l'escaneig ràpid del feix, i aquesta funció s'aconsegueix controlant la informació d'amplitud i fase del senyal a la unitat d'antena, de manera que la línia de retard és una part indispensable. En comparació amb la línia de retard de microones, la FDL té un ample de banda més gran i no hi ha cap problema d'inclinació del feix. En l'antena de matriu en fase controlada òpticament, la FDL pot realitzar una assignació de fase precisa i un control del senyal de microones i eliminar el soroll associat del senyal d'eco, de manera que la FDL pot ser la millor opció en antenes de matriu en fase. En el simulador d'objectius de radar, la FDL s'utilitza per simular senyals de diferents distàncies. Amb els requisits del sistema de radar modern per al simulador d'objectius de radar, com ara la banda d'alta freqüència, la velocitat de commutació d'objectius ràpida i la llarga distància de simulació d'objectius, les línies de retard tradicionals estan lluny de complir els requisits del sistema de radar, de manera que la línia de retard de fibra òptica s'ha convertit en l'única línia de retard aplicable. A més de l'anterior, en el sistema de comunicació de fibra òptica, la FDL també pot realitzar la funció de codificació i emmagatzematge en memòria cau de senyals. En resum, es pot veure que la línia de retard de fibra òptica té aplicacions importants i un estatus irreemplaçable en molts camps, de manera que l'estudi de la línia de retard de fibra òptica d'alt rendiment té una gran importància científica per a l'aplicació de...tecnologia de fotons de microones.

Disseny de línia de retard de fibra òptica

La línia de retard de fibra òptica basada en el commutador òptic selecciona diferents camins òptics per aconseguir diferents retards de temps a través del commutador òptic. El principi bàsic d'aquest tipus d'esquema és aconseguir diferents retards canviant el camí òptic. És una línia de retard de fibra òptica discreta típica, i la seva estructura típica es mostra a la figura.

 

Després que el senyal òptic modulat es transmeti a través de la fibra òptica, la matriu de commutadors òptics selecciona la ruta òptica que genera el retard corresponent, i el retard requerit es pot aconseguir activant l'interruptor òptic i assegurant-se que els altres interruptors òptics estiguin apagats. L'avantatge d'aquest tipus de línia de retard de fibra òptica és que pot aconseguir un retard gran, el mètode de realització és senzill i les característiques corresponents són diferents segons la selecció dels diferents interruptors òptics.