Optik anahtara dayalı fiber optik gecikme hattı

Fiber optik gecikme hattının prensibi

Tamamen optik sinyal işlemede, optik fiber sinyal geciktirme, genişletme, girişim vb. işlevleri gerçekleştirebilir. Bu işlevlerin makul bir şekilde uygulanması, tamamen optik alanda bilgi işlemeyi mümkün kılar. Bunlar arasında, optik fiberin geciktirme işlevi, bir fiber optik gecikme hattına dönüştürülebilir. Örneğin, sıradan tek modlu optik fiberi ele alırsak, 1550 nm çalışma dalga boyundaki optik sinyalin iletiminde, 200 metrede 1 μs gecikme elde edilebilir ve buna eşlik eden ekleme kaybı sadece 0,04 dB'dir. Buna karşılık, geleneksel mikrodalga gecikme hattının neden olduğu ekleme kaybı onlarca dB iken, optik fiber gecikme hattı ekleme kaybını neredeyse 2 kat azaltarak fiber optik gecikme hattının rekabet gücünü önemli ölçüde artırır. Ayrıca, Fiberoptik gecikme hattıAyrıca küçük boyut, hafiflik, geniş gecikme bant genişliği ürünü, güçlü elektromanyetik girişim önleme yeteneği gibi özelliklere sahip olup, mikrodalga gecikme hatlarının güçlü bir rakibi haline gelmiş ve birçok alanda mikrodalga gecikme hatlarının yerini tamamen alabilir. Geleneksel mikrodalga gecikme hattına kıyasla, optik fiber gecikme hattı yüksek zaman bant genişliği ürününe sahiptir; bu da sistemin iyi bir frekans ölçüm çözünürlüğüne, yüksek hassasiyete ve yüksek sinyal yakalama yeteneğine sahip olduğunu ve gecikme hatları gibi yüksek çözünürlüklü radar sistemlerinin gereksinimlerini karşılayabileceğini gösterir. Ayrıca FDL'nin çalışma frekansı çok yüksektir, 100 GHz'den çok daha yüksek olabilir; yüzlerce megahertz çalışma frekansına sahip yüzey akustik dalga gecikme hattı ve onlarca megahertz çalışma frekansına sahip CCD gecikme hattına kıyasla birkaç kat daha yüksektir ve gelecekteki iletişim radarı ve diğer sistemlerin yüksek frekans bandına doğru kayacağı göz önüne alındığında, FDL önemli bir avantaja sahiptir; ayrıca, fiber gecikme hattının birim gecikme kaybının frekanstan bağımsız olması özelliği de vardır. Bu fiber optik gecikme hatlarının benzersiz avantajları, sinyal işlemedeki potansiyelini şüphesiz kanıtlamaktadır.

Fiber optik gecikme hattının uygulaması

Fiber optik gecikme hattının temel işlevi sinyali geciktirmektir; bu sayede gecikme kullanılarak tamamen optik depolama ve kaydırma eşitliği işlevi gerçekleştirilebilir ve faz dizili radar, optik fiber iletişim sistemi, optik bilgisayar sistemi ve elektronik karşı önlemlerde geniş bir uygulama alanına sahiptir. Faz dizili radarda, faz dizili anten çekirdek bileşendir; faz dizili antenin ana işlevi, sentezlenen ışının desen fonksiyonunu değiştirerek anten ışın şeklinin değiştirilmesini ve ışının hızlı taranmasını sağlamaktır; bu işlev, anten ünitesindeki sinyalin genlik ve faz bilgilerinin kontrol edilmesiyle gerçekleştirilir, bu nedenle gecikme hattı vazgeçilmez bir parçadır. Mikrodalga gecikme hattına kıyasla, FDL daha geniş bir bant genişliğine sahiptir ve ışın eğimi sorunu yoktur. Optik olarak kontrol edilen faz dizili antende, FDL mikrodalga sinyalinin doğru faz tahsisini ve kontrolünü gerçekleştirebilir ve yankı sinyalinin ilişkili gürültüsünü giderebilir, bu nedenle FDL faz dizili antende en iyi seçim olabilir. Radar hedef simülatöründe, FDL farklı mesafelerdeki sinyalleri simüle etmek için kullanılır. Modern radar sistemlerinin radar hedef simülatörü için yüksek frekans bandı, hızlı hedef değiştirme hızı ve uzun hedef simülasyon mesafesi gibi gereksinimleri göz önüne alındığında, geleneksel gecikme hatları radar sisteminin gereksinimlerini karşılamaktan çok uzaktır; bu nedenle fiber optik gecikme hattı tek uygulanabilir gecikme hattı haline gelmiştir. Yukarıdakilere ek olarak, optik fiber iletişim sisteminde FDL, sinyal kodlama ve önbellekleme işlevini de gerçekleştirebilir. Özetle, fiber optik gecikme hattının birçok alanda önemli uygulamaları ve yeri doldurulamaz bir statüsü olduğu görülmektedir; bu nedenle yüksek performanslı fiber optik gecikme hattının incelenmesi, uygulamalar açısından büyük bilimsel öneme sahiptir.mikrodalga foton teknolojisi.

Fiber optik gecikme hattının tasarımı

Optik anahtara dayalı fiber optik gecikme hattı, optik anahtar aracılığıyla farklı zaman gecikmeleri elde etmek için farklı optik yollar seçer. Bu tür bir şemanın temel prensibi, optik yolu değiştirerek farklı gecikmeler elde etmektir. Bu, tipik bir ayrık fiber optik gecikme hattıdır ve tipik yapısı şekilde gösterilmiştir.

 

Modüle edilmiş optik sinyal optik fiber üzerinden iletildikten sonra, optik anahtar dizisi tarafından karşılık gelen gecikmeyi oluşturan optik yol seçilir ve optik anahtarın açılması ve diğer optik anahtarların kapalı tutulmasıyla gerekli gecikme elde edilebilir. Bu tür optik fiber gecikme hattının avantajı, büyük bir gecikme elde edebilmesi, gerçekleştirme yönteminin basit olması ve farklı optik anahtarların seçimine göre karşılık gelen özelliklerin farklı olmasıdır.