Optična zakasnilna linija na osnovi optičnega stikala

Načelo zakasnilne linije optičnih vlaken

Pri obdelavi izključno optičnih signalov lahko optična vlakna izvajajo funkcije zakasnitve signala, razširitve, interference itd. Z razumno uporabo teh funkcij se lahko doseže obdelava informacij v izključno optičnem polju. Med njimi je mogoče funkcijo zakasnitve optičnega vlakna pretvoriti v optično zakasnitveno linijo, na primer z običajnim enomodnim optičnim vlaknom. Pri prenosu optičnega signala z delovno valovno dolžino 1550 nm in prenosom 200 metrov lahko dosežemo zakasnitev 1 μs, pri čemer je vstavljena izguba le 0,04 dB. V primerjavi s tem je vstavljena izguba, ki jo povzroča tradicionalna mikrovalovna zakasnitvena linija, več deset dB, zakasnitvena linija optičnega vlakna pa zmanjša vstavljeno izgubo za skoraj 2 velikostna reda, kar znatno izboljša konkurenčnost optičnih zakasnitvenih linij. Poleg tega vlaknaoptična zakasnilna linijaImajo tudi značilnosti majhnosti, majhne teže, velike pasovne širine zakasnitve, močne sposobnosti proti elektromagnetnim motnjam in postanejo močan konkurent mikrovalovnim zakasnitvenim linijam ter lahko na mnogih področjih popolnoma nadomestijo mikrovalovne zakasnitvene linije. V primerjavi s tradicionalno mikrovalovno zakasnitveno linijo ima optična zakasnitvena linija visoko časovno pasovno širino, kar kaže na dobro ločljivost merjenja frekvence, visoko občutljivost in visoko sposobnost prestrezanja signalov ter lahko izpolnjuje zahteve radarskih sistemov z visoko ločljivostjo, kot so zakasnitvene linije. Delovna frekvenca FDL je zelo visoka in lahko presega 100 GHz v primerjavi z delovno frekvenco površinske akustične valovne linije z delovno frekvenco stotin megahercev in delovno frekvenco CCD zakasnitvene linije z delovno frekvenco desetin megahercev v primerjavi z več velikostnimi razredi. Glede na to, da se bodo komunikacijski radarji in drugi sistemi v prihodnosti preusmerili na trend visokofrekvenčnega pasu, ima FDL pomembno prednost; poleg tega ima optična zakasnitvena linija tudi značilnost, da je izguba zakasnitve enote neodvisna od frekvence. Edinstvene prednosti teh optičnih zakasnitvenih linij nedvomno dokazujejo njihov potencial pri obdelavi signalov.

Uporaba optičnih vlaken zakasnitvene linije

Osnovna funkcija optične zakasnilne linije je zakasnitev signala, ki lahko z uporabo zakasnitve doseže funkcijo popolnoma optičnega shranjevanja in enakosti premika, kar ima širok spekter uporabe v faznem radarju, optičnih komunikacijskih sistemih, optičnih računalniških sistemih in elektronskih protiukrepih. V faznem radarju je fazna antenska linija osrednja komponenta, glavna funkcija fazne antenske linije pa je spreminjanje vzorca sintetiziranega žarka, da se doseže sprememba oblike žarka antene in hitro skeniranje žarka, ta funkcija pa se doseže z nadzorom amplitude in faznih informacij signala v antenski enoti, zato je zakasnilna linija nepogrešljiv del. V primerjavi z mikrovalovno zakasnitveno linijo ima FDL večjo pasovno širino in ni težav z nagibom žarka. Pri optično krmiljeni fazni antenski liniji lahko FDL doseže natančno fazno dodelitev in nadzor mikrovalovnega signala ter odstrani s tem povezan šum odmeva, zato je FDL lahko najboljša izbira za fazno antensko linijo. V simulatorju radarskih ciljev se FDL uporablja za simulacijo signalov različnih razdalj. Zaradi zahtev sodobnega radarskega sistema za simulator radarskih ciljev, kot so visokofrekvenčni pas, hitra hitrost preklapljanja ciljev in dolga razdalja simulacije ciljev, tradicionalne zakasnilne linije še zdaleč ne izpolnjujejo zahtev radarskih sistemov, zato je optična zakasnilna linija postala edina uporabna zakasnilna linija. Poleg zgoraj navedenega lahko v optičnem komunikacijskem sistemu FDL izvaja tudi funkcijo kodiranja in predpomnjenja signalov. Skratka, lahko sklepamo, da imajo optične zakasnilne linije pomembne aplikacije in nenadomestljiv status na številnih področjih, zato ima preučevanje visokozmogljivih optičnih zakasnilnih linij velik znanstveni pomen za uporabo ...mikrovalovna fotonska tehnologija.

Zasnova optične zakasnilne linije

Optična zakasnilna linija, ki temelji na optičnem stikalu, izbira različne optične poti za doseganje različnih časovnih zakasnitev skozi optično stikalo. Osnovno načelo te vrste sheme je doseganje različnih zakasnitev s spreminjanjem optične poti. Gre za tipično diskretno optično zakasnilno linijo, njena tipična struktura pa je prikazana na sliki.

 

Ko se modulirani optični signal prenese skozi optično vlakno, optično stikalo izbere optično pot, ki ustvari ustrezno zakasnitev, in zahtevano zakasnitev je mogoče doseči z vklopom optičnega stikala in zagotovitvijo, da so druga optična stikala izklopljena. Prednost te vrste zakasnitvene linije optičnih vlaken je, da lahko doseže veliko zakasnitev, metoda izvedbe je preprosta, ustrezne značilnosti pa se razlikujejo glede na izbiro različnih optičnih stikal.