Fiber optic delay line batay sa optical switch

Prinsipyo ng Fiber optic delay line

Sa all-optical signal processing, ang optical fiber ay maaaring mapagtanto ang mga function ng signal delay, broadening, interference, atbp. Kabilang sa mga ito, ang Delay function ng optical Fiber ay maaaring gawing Fiber optic delay line, na kumukuha ng ordinaryong single-mode optical fiber bilang isang halimbawa, kapag ang transmission ng optical signal working wavelength na 1550nm, ang transmission ng 200 meters ay maaaring makamit ang isang delay ng 1μs, at ang kasamang insertion loss ay 0.04dB lamang. Sa paghahambing, ang pagkawala ng pagpasok na dulot ng tradisyonal na linya ng pagkaantala ng microwave ay dose-dosenang dB, at ang linya ng pagkaantala ng optical fiber ay binabawasan ang pagkawala ng pagpasok ng halos 2 mga order ng magnitude, na makabuluhang nagpapabuti sa pagiging mapagkumpitensya ng linya ng pagkaantala ng Fiber optic. Bilang karagdagan, ang Fiberlinya ng pagkaantala ng opticmayroon ding mga katangian ng maliit na sukat, magaan ang timbang, malaking delay na bandwidth na produkto, malakas na anti-electromagnetic interference na kakayahan, at maging isang malakas na katunggali ng mga linya ng pagkaantala ng microwave, at maaaring ganap na palitan ang mga linya ng pagkaantala ng microwave sa maraming larangan. Kung ikukumpara sa tradisyunal na linya ng pagkaantala ng microwave, ang linya ng pagkaantala ng optical fiber ay may mataas na oras na bandwidth na produkto, na nagpapahiwatig na ang sistema ay may mahusay na resolution ng pagsukat ng dalas, mataas na sensitivity at mataas na signal interception kakayahan, at maaaring matugunan ang mga kinakailangan ng mataas na resolution radar system tulad ng mga linya ng pagkaantala. At ang FDL operating frequency ay napakataas, maaaring mas mataas kaysa sa 100GHz, kumpara sa surface acoustic wave delay line ng daan-daang megahertz operating frequency at CCD delay line ng sampu-sampung megahertz operating frequency kumpara sa ilang mga order ng magnitude, at batay sa hinaharap na radar ng komunikasyon at iba pang mga system ay lilipat sa trend ng high frequency band, FDL ay isang makabuluhang bentahe; Bilang karagdagan, ang linya ng pagkaantala ng hibla ay mayroon ding katangian na ang pagkawala ng pagkaantala ng yunit ay hindi nakasalalay sa dalas. Ang mga natatanging bentahe ng mga fiber optic na mga linya ng pagkaantala ay walang alinlangan na nagpapatunay ng potensyal nito sa pagpoproseso ng signal.

Application ng Fiber optic delay line

Ang pangunahing function ng Fiber optic delay line ay upang maantala ang signal, na maaaring mapagtanto ang function ng all-optical storage at shift equality sa pamamagitan ng paggamit ng pagkaantala, at may malawak na hanay ng mga application sa phased array radar, optical fiber communication system, optical computer system at electronic countermeasures. Sa phased array radar, ang phased array antenna ay ang pangunahing bahagi, ang pangunahing pag-andar ng phased array antenna ay upang baguhin ang pattern function ng synthesized beam, upang makamit ang pagbabago ng hugis ng antenna beam at ang mabilis na pag-scan ng beam, at ang function na ito ay nakakamit sa pamamagitan ng pagkontrol sa amplitude at phaselay na impormasyon ng signal sa antenna line unit ay isang indispenable na bahagi ng linya ng antenna, kaya ang de-kalidad na bahagi ng linya ng antenna. Kung ikukumpara sa microwave delay line, ang FDL ay may mas malaking bandwidth, at walang problema sa beam tilt. Sa optically controlled phased array antenna, maaaring matanto ng FDL ang tumpak na phase allocation at kontrol ng microwave signal at alisin ang nauugnay na ingay ng echo signal, kaya ang FDL ay maaaring maging pinakamahusay na pagpipilian sa phased array antenna. Sa radar target simulator, ang FDL ay ginagamit upang gayahin ang mga signal ng iba't ibang distansya. Sa mga kinakailangan ng modernong radar system para sa radar target simulator, tulad ng high frequency band, mabilis na target na paglipat ng bilis at mahabang target na simulation distance, ang mga tradisyonal na delay lines ay malayo sa pagtugon sa mga kinakailangan ng radar system, kaya ang fiber optic delay line ay naging ang tanging naaangkop na delay line. Bilang karagdagan sa itaas, sa sistema ng komunikasyon ng optical fiber, maaari ring mapagtanto ng FDL ang pag-andar ng signal coding at caching. Sa buod, makikita na ang linya ng pagkaantala ng fiber optic ay may mahalagang mga aplikasyon at hindi maaaring palitan na katayuan sa maraming larangan, kaya ang pag-aaral ng mataas na pagganap na linya ng pagkaantala ng fiber optic ay may malaking pang-agham na kahalagahan para sa aplikasyon ngteknolohiya ng microwave photon.

Disenyo ng Fiber optic delay line

Ang linya ng pagkaantala ng fiber optic batay sa optical switch ay pumipili ng iba't ibang mga optical path upang makamit ang iba't ibang mga pagkaantala sa oras sa pamamagitan ng optical switch. Ang pangunahing prinsipyo ng ganitong uri ng pamamaraan ay upang makamit ang iba't ibang mga pagkaantala sa pamamagitan ng pagbabago ng optical path. Ito ay isang tipikal na discrete Fiber optic delay line, at ang tipikal na istraktura nito ay ipinapakita sa figure.

 

Matapos maipadala ang modulated optical signal sa pamamagitan ng optical fiber, ang optical path na bumubuo ng kaukulang pagkaantala ay pipiliin ng optical switch array, at ang kinakailangang pagkaantala ay maaaring makamit sa pamamagitan ng pag-on sa optical switch at pagtiyak na ang iba pang optical switch ay naka-off. Ang bentahe ng ganitong uri ng optical fiber delay line ay maaari itong makamit ang isang malaking pagkaantala, ang pamamaraan ng pagsasakatuparan ay simple, at ang mga kaukulang katangian ay naiiba ayon sa pagpili ng iba't ibang mga optical switch.