Optička linija za kašnjenje bazirana na optičkom prekidaču

Princip linije za kašnjenje optičkih vlakana

U potpuno optičkoj obradi signala, optička vlakna mogu ostvariti funkcije kašnjenja signala, širenja, interferencije itd. Razumna primjena ovih funkcija može ostvariti obradu informacija u potpuno optičkom polju. Među njima, funkcija kašnjenja optičkog vlakna može se pretvoriti u optičku liniju za kašnjenje, uzimajući kao primjer obično jednomodno optičko vlakno, pri prijenosu optičkog signala radne valne duljine 1550 nm, prijenos od 200 metara može postići kašnjenje od 1 μs, a prateći uneseni gubitak je samo 0,04 dB. Za usporedbu, uneseni gubitak uzrokovan tradicionalnom mikrovalnom linijom za kašnjenje je desetke dB, a linija za kašnjenje optičkog vlakna smanjuje uneseni gubitak za gotovo 2 reda veličine, što značajno poboljšava konkurentnost optičke linije za kašnjenje. Osim toga, vlaknooptička linija za kašnjenjeTakođer imaju karakteristike male veličine, male težine, velikog produkta propusnosti kašnjenja, snažne sposobnosti protiv elektromagnetskih smetnji te postaju snažan konkurent mikrovalnim linijama za kašnjenje te mogu u potpunosti zamijeniti mikrovalne linije za kašnjenje u mnogim područjima. U usporedbi s tradicionalnom mikrovalnom linijom za kašnjenje, optička linija za kašnjenje ima produkt visoke vremenske propusnosti, što ukazuje na to da sustav ima dobru rezoluciju mjerenja frekvencije, visoku osjetljivost i visoku sposobnost presretanja signala te može zadovoljiti zahtjeve radarskih sustava visoke rezolucije poput linija za kašnjenje. Radna frekvencija FDL-a je vrlo visoka, može biti znatno viša od 100 GHz, u usporedbi s linijom kašnjenja površinskog akustičnog vala radne frekvencije stotina megaherca i CCD linijom kašnjenja radne frekvencije desetaka megaherca u usporedbi s nekoliko redova veličine, te na temelju budućeg komunikacijskog radara i drugih sustava koji će se prebaciti na trend visokofrekventnog pojasa, FDL je značajna prednost; Osim toga, linija za kašnjenje vlakana također ima karakteristiku da je gubitak jediničnog kašnjenja neovisan o frekvenciji. Jedinstvene prednosti ovih linija za kašnjenje optičkih vlakana nesumnjivo dokazuju njihov potencijal u obradi signala.

Primjena optičke linije za kašnjenje

Osnovna funkcija optičke linije za kašnjenje je kašnjenje signala, koja može ostvariti funkciju potpuno optičke pohrane i jednakosti pomaka korištenjem kašnjenja, te ima širok raspon primjena u fazno-nizovnim radarskim sustavima, optičkim komunikacijskim sustavima, optičkim računalnim sustavima i elektroničkim protumjerama. U fazno-nizovnom radarskom sustavu, fazno-nizovna antena je glavna komponenta, glavna funkcija fazno-nizovne antene je promjena funkcije uzorka sintetiziranog snopa, kako bi se postigla promjena oblika snopa antene i brzo skeniranje snopa, a ta se funkcija postiže kontroliranjem amplitude i faznih informacija signala u antenskoj jedinici, pa je linija za kašnjenje neizostavan dio. U usporedbi s mikrovalnom linijom za kašnjenje, FDL ima veću propusnost i nema problema nagiba snopa. U optički kontroliranoj fazno-nizovnoj anteni, FDL može ostvariti točnu raspodjelu faze i kontrolu mikrovalnog signala te ukloniti povezanu buku jeke, pa FDL može biti najbolji izbor u fazno-nizovnoj anteni. U simulatoru radarskog cilja, FDL se koristi za simuliranje signala različitih udaljenosti. S obzirom na zahtjeve modernog radarskog sustava za simulator radarskih ciljeva, kao što su visokofrekventni pojas, velika brzina prebacivanja ciljeva i velika udaljenost simulacije ciljeva, tradicionalne linije za kašnjenje daleko su od zadovoljavanja zahtjeva radarskog sustava, pa je optička linija za kašnjenje postala jedina primjenjiva linija za kašnjenje. Osim navedenog, u optičkom komunikacijskom sustavu, FDL također može ostvariti funkciju kodiranja i predmemoriranja signala. Ukratko, može se vidjeti da optičke linije za kašnjenje imaju važne primjene i nezamjenjiv status u mnogim područjima, pa proučavanje visokoučinkovitih optičkih linija za kašnjenje ima veliko znanstveno značenje za primjenu...mikrovalna fotonska tehnologija.

Dizajn optičke linije za kašnjenje

Optička linija za kašnjenje temeljena na optičkom prekidaču odabire različite optičke putove kako bi se postigla različita vremenska kašnjenja kroz optički prekidač. Osnovni princip ove vrste sheme je postizanje različitih kašnjenja promjenom optičkog puta. To je tipična diskretna optička linija za kašnjenje, a njezina tipična struktura prikazana je na slici.

 

Nakon što se modulirani optički signal prenese kroz optičko vlakno, optički sklopni niz odabire optički put koji generira odgovarajuće kašnjenje, a potrebno kašnjenje može se postići uključivanjem optičkog sklopnog prekidača i osiguravanjem da su ostali optički sklopni prekidači isključeni. Prednost ove vrste linije za kašnjenje optičkog vlakna je u tome što se može postići veliko kašnjenje, metoda realizacije je jednostavna, a odgovarajuće karakteristike su različite ovisno o odabiru različitih optičkih sklopnih prekidača.