Оптична линия за закъснение, базирана на оптичен превключвател

Принцип на оптичната линия за закъснение

При изцяло оптичната обработка на сигнали, оптичните влакна могат да реализират функции за забавяне на сигнала, разширяване, интерференция и др. Разумното приложение на тези функции може да реализира обработка на информация в изцяло оптичното поле. Сред тях, функцията за забавяне на оптичното влакно може да се превърне в оптична линия за забавяне, като се вземе за пример обикновеното едномодово оптично влакно. При предаване на оптичния сигнал с работна дължина на вълната 1550 nm, предаването на 200 метра може да постигне забавяне от 1 μs, а съпътстващото затихване е само 0.04dB. За сравнение, затихването, причинено от традиционната микровълнова линия за забавяне, е десетки dB, а линията за забавяне на оптичното влакно намалява затихването с близо 2 порядъка, което значително подобрява конкурентоспособността на оптичната линия за забавяне. В допълнение, влакната...оптична линия за закъснениеСъщо така имат характеристиките на малък размер, леко тегло, продукт с голяма честотна лента на закъснение, силна способност за противодействие на електромагнитни смущения и се превръщат в силен конкурент на микровълновите линии за закъснение, като могат напълно да заменят микровълновите линии за закъснение в много области. В сравнение с традиционните микровълнови линии за закъснение, оптичните линии за закъснение имат продукт с висока честотна лента, което показва, че системата има добра разделителна способност на измерване на честотата, висока чувствителност и висока способност за прихващане на сигнала и може да отговори на изискванията на радарни системи с висока разделителна способност, като например линии за закъснение. Работната честота на FDL е много висока, може да бъде много по-висока от 100 GHz, в сравнение със закъснителната линия на повърхностните акустични вълни с работна честота от стотици мегахерци и CCD линия за закъснение с работна честота от десетки мегахерци в сравнение с няколко порядъка. Въз основа на бъдещите комуникационни радари и други системи, които ще се изместят към тенденцията на високочестотната лента, FDL е значително предимство; Освен това, оптичните линии за закъснение имат и характеристиката, че загубата на единица закъснение е независима от честотата. Уникалните предимства на тези оптични линии за закъснение несъмнено доказват техния потенциал в обработката на сигнали.

Приложение на оптична линия за закъснение

Основната функция на оптичната линия за закъснение е да забави сигнала, като по този начин може да реализира функцията на изцяло оптично съхранение и изравняване на отместването чрез използване на закъснението. FDL се използва широко в радари с фазирана решетка, оптични комуникационни системи, оптични компютърни системи и електронни противодействия. В радарите с фазирана решетка, фазираната антена е основният компонент. Основната функция на фазираната антена е да променя функцията на диаграмата на синтезирания лъч, за да се постигне промяна на формата на лъча на антената и бързо сканиране на лъча. Тази функция се постига чрез контролиране на амплитудната и фазовата информация на сигнала в антенния блок, така че линията за закъснение е незаменима част. В сравнение с микровълновата линия за закъснение, FDL има по-голяма честотна лента и няма проблем с наклона на лъча. В оптично контролираната фазирана антена, FDL може да реализира точно фазово разпределение и контрол на микровълновия сигнал и да премахне свързания с него шум от ехо сигнала, така че FDL може да бъде най-добрият избор за фазирана антена. В симулатора на радарна цел, FDL се използва за симулиране на сигнали на различни разстояния. С изискванията на съвременните радарни системи за симулатор на радарни цели, като например високочестотна лента, бърза скорост на превключване на целите и голямо разстояние за симулация на целта, традиционните закъснителни линии далеч не отговарят на изискванията на радарните системи, така че оптичната закъснителна линия се е превърнала в единствената приложима закъснителна линия. В допълнение към гореизложеното, в оптичната комуникационна система, FDL може да реализира и функцията за кодиране и кеширане на сигнала. В обобщение, може да се види, че оптичните закъснителни линии имат важни приложения и незаменим статут в много области, така че изучаването на високопроизводителни оптични закъснителни линии има голямо научно значение за приложението на...микровълнова фотонна технология.

Проектиране на оптична линия за закъснение

Оптичната линия за закъснение, базирана на оптичен превключвател, избира различни оптични пътища, за да постигне различни времеви закъснения през оптичния превключвател. Основният принцип на този вид схема е да се постигнат различни закъснения чрез промяна на оптичния път. Това е типична дискретна оптична линия за закъснение, а типичната ѝ структура е показана на фигурата.

 

След като модулираният оптичен сигнал се предаде през оптичното влакно, оптичният път, който генерира съответното забавяне, се избира от масива от оптични превключватели. Необходимото забавяне може да се постигне чрез включване на оптичния превключвател и гарантиране, че останалите оптични превключватели са изключени. Предимството на този вид линия за забавяне на оптични влакна е, че може да се постигне голямо забавяне, методът на реализация е прост, а съответните характеристики са различни в зависимост от избора на различни оптични превключватели.