Optická zpožďovací linka založená na optickém přepínači

Princip zpožďovací linky z optických vláken

V rámci plně optického zpracování signálu může optické vlákno realizovat funkce zpoždění signálu, rozšíření, interference atd. Rozumné použití těchto funkcí umožňuje zpracování informací v plně optické oblasti. Mezi nimi lze funkci zpoždění optického vlákna přeměnit na zpožďovací linku s optickým vláknem, například na běžné jednomódové optické vlákno. Při přenosu optického signálu na pracovní vlnové délce 1550 nm lze při přenosu na vzdálenost 200 metrů dosáhnout zpoždění 1 μs a související vložný útlum je pouze 0,04 dB. Pro srovnání, vložný útlum způsobený tradiční mikrovlnnou zpožďovací linkou je desítky dB a zpožďovací linka s optickým vláknem snižuje vložný útlum téměř o 2 řády, což výrazně zlepšuje konkurenceschopnost zpožďovacích linek s optickým vláknem. Kromě toho...optická zpožďovací linkaMají také vlastnosti malých rozměrů, nízké hmotnosti, velkého zpožďovacího pásma a silné schopnosti odolávat elektromagnetickému rušení a stávají se silným konkurentem mikrovlnných zpožďovacích linek a mohou v mnoha oblastech zcela nahradit mikrovlnné zpožďovací linky. Ve srovnání s tradičními mikrovlnnými zpožďovacími linkami má optická zpožďovací linka vysokou časovou šířku pásma, což naznačuje, že systém má dobré rozlišení měření frekvence, vysokou citlivost a vysokou schopnost zachycení signálu a může splňovat požadavky radarových systémů s vysokým rozlišením, jako jsou zpožďovací linky. Provozní frekvence FDL je velmi vysoká, může být mnohem vyšší než 100 GHz, ve srovnání se zpožďovací linkou povrchové akustické vlny s provozní frekvencí stovek megahertzů a zpožďovací linkou CCD s provozní frekvencí desítek megahertzů v porovnání s několika řády. Na základě budoucího posunu komunikačních radarů a dalších systémů k trendu vysokofrekvenčního pásma je FDL významnou výhodou; Kromě toho má optická zpožďovací linka také vlastnost, že ztráta zpoždění jednotek je nezávislá na frekvenci. Jedinečné výhody těchto optických zpožďovacích linek nepochybně dokazují jejich potenciál ve zpracování signálu.

Použití zpožďovací linky z optických vláken

Základní funkcí zpožďovací linky s optickými vlákny je zpoždění signálu. Díky tomuto zpoždění lze realizovat funkci plně optického ukládání a rovnoměrného posunu. Tato linka má široké uplatnění ve fázovaných radarech, optických komunikačních systémech, optických počítačových systémech a elektronických protiopatřeních. U fázovaných radarů je fázovaná anténa klíčovou součástí. Hlavní funkcí fázované antény je změna charakteristiky syntetizovaného paprsku, aby se dosáhlo změny tvaru paprsku antény a rychlého skenování paprsku. Této funkce se dosahuje řízením amplitudových a fázových informací signálu v anténní jednotce, takže zpožďovací linka je nepostradatelnou součástí. Ve srovnání s mikrovlnnou zpožďovací linkou má FDL větší šířku pásma a nedochází k problému s náklonem paprsku. U opticky řízené fázované antény dokáže FDL realizovat přesné fázové rozdělení a řízení mikrovlnného signálu a odstranit související šum ozvěny, takže FDL může být nejlepší volbou pro fázovanou anténu. V simulátoru radarových cílů se FDL používá k simulaci signálů z různých vzdáleností. Vzhledem k požadavkům moderních radarových systémů na simulátor radarových cílů, jako je vysokofrekvenční pásmo, vysoká rychlost přepínání cílů a velká simulační vzdálenost cílů, tradiční zpožďovací linky zdaleka nesplňují požadavky radarových systémů, takže se optické zpožďovací linky staly jedinou použitelnou zpožďovací linkou. Kromě výše uvedeného může optická zpožďovací linka v optickém komunikačním systému realizovat také funkci kódování signálu a ukládání do mezipaměti. Stručně řečeno, optické zpožďovací linky mají důležité uplatnění a nezastupitelné postavení v mnoha oblastech, takže studium vysoce výkonných optických zpožďovacích linek má velký vědecký význam pro aplikaci...mikrovlnná fotonová technologie.

Návrh zpožďovací linky z optických vláken

Optická zpožďovací linka založená na optickém přepínači volí různé optické cesty pro dosažení různých časových zpoždění prostřednictvím optického přepínače. Základním principem tohoto typu schématu je dosažení různých zpoždění změnou optické cesty. Jedná se o typickou diskrétní optickou zpožďovací linku a její typická struktura je znázorněna na obrázku.

 

Po přenosu modulovaného optického signálu optickým vláknem je polem optických přepínačů vybrána optická cesta, která generuje odpovídající zpoždění. Požadovaného zpoždění lze dosáhnout zapnutím optického přepínače a zajištěním vypnutí ostatních optických přepínačů. Výhodou tohoto typu zpožďovací linky optického vlákna je, že umožňuje dosáhnout velkého zpoždění, metoda realizace je jednoduchá a odpovídající charakteristiky se liší v závislosti na výběru různých optických přepínačů.