Đường truyền trễ cáp quang dựa trên công tắc quang

Nguyên lý của đường truyền trễ cáp quang

Trong xử lý tín hiệu toàn quang, sợi quang có thể thực hiện các chức năng trễ tín hiệu, mở rộng, nhiễu, v.v. Việc áp dụng hợp lý các chức năng này có thể thực hiện xử lý thông tin trong trường toàn quang. Trong số đó, chức năng trễ của sợi quang có thể được tạo thành đường trễ sợi quang, lấy sợi quang đơn mode thông thường làm ví dụ, khi truyền tín hiệu quang có bước sóng làm việc là 1550nm, truyền 200 mét có thể đạt độ trễ 1μs và tổn thất chèn đi kèm chỉ là 0,04dB. So sánh, tổn thất chèn do đường trễ vi sóng truyền thống gây ra là hàng chục dB và đường trễ sợi quang làm giảm tổn thất chèn gần 2 bậc độ lớn, giúp cải thiện đáng kể khả năng cạnh tranh của đường trễ sợi quang. Ngoài ra, sợiđường trễ quang họccũng có đặc điểm là kích thước nhỏ, trọng lượng nhẹ, sản phẩm băng thông trễ lớn, khả năng chống nhiễu điện từ mạnh và trở thành đối thủ cạnh tranh mạnh của đường truyền trễ vi sóng, có thể thay thế hoàn toàn đường truyền trễ vi sóng trong nhiều lĩnh vực. So với đường truyền trễ vi sóng truyền thống, đường truyền trễ sợi quang có sản phẩm băng thông thời gian cao, cho thấy hệ thống có độ phân giải tốt về đo tần số, độ nhạy cao và khả năng chặn tín hiệu cao, có thể đáp ứng các yêu cầu của hệ thống radar có độ phân giải cao như đường truyền trễ. Và tần số hoạt động của FDL rất cao, có thể cao hơn nhiều so với 100GHz, so với đường truyền trễ sóng âm bề mặt có tần số hoạt động hàng trăm megahertz và đường truyền trễ CCD có tần số hoạt động hàng chục megahertz so với một số cấp độ lớn, và dựa trên radar truyền thông trong tương lai và các hệ thống khác sẽ chuyển sang xu hướng băng tần cao, FDL là một lợi thế đáng kể; Ngoài ra, đường truyền trễ sợi quang cũng có đặc điểm là tổn thất trễ đơn vị không phụ thuộc vào tần số. Những ưu điểm độc đáo của các đường truyền trễ sợi quang này chắc chắn chứng minh tiềm năng của nó trong xử lý tín hiệu.

Ứng dụng của đường truyền cáp quang chậm

Chức năng cơ bản của đường truyền trễ sợi quang là làm trễ tín hiệu, có thể thực hiện chức năng lưu trữ toàn quang và dịch chuyển cân bằng bằng cách sử dụng độ trễ, và có nhiều ứng dụng trong radar mảng pha, hệ thống thông tin sợi quang, hệ thống máy tính quang và các biện pháp đối phó điện tử. Trong radar mảng pha, ăng ten mảng pha là thành phần cốt lõi, chức năng chính của ăng ten mảng pha là thay đổi chức năng mẫu của chùm tia tổng hợp, để đạt được sự thay đổi hình dạng chùm tia ăng ten và quét nhanh chùm tia, và chức năng này đạt được bằng cách kiểm soát thông tin biên độ và pha của tín hiệu trong bộ phận ăng ten, vì vậy đường truyền trễ là một bộ phận không thể thiếu. So với đường truyền trễ vi sóng, FDL có băng thông lớn hơn và không có vấn đề về độ nghiêng chùm tia. Trong ăng ten mảng pha được điều khiển quang học, FDL có thể thực hiện phân bổ pha chính xác và kiểm soát tín hiệu vi sóng và loại bỏ tiếng ồn liên quan của tín hiệu phản xạ, vì vậy FDL có thể là lựa chọn tốt nhất trong ăng ten mảng pha. Trong trình mô phỏng mục tiêu radar, FDL được sử dụng để mô phỏng các tín hiệu có khoảng cách khác nhau. Với các yêu cầu của hệ thống radar hiện đại cho máy mô phỏng mục tiêu radar, chẳng hạn như băng tần cao, tốc độ chuyển mạch mục tiêu nhanh và khoảng cách mô phỏng mục tiêu dài, các đường trễ truyền thống đã không đáp ứng được các yêu cầu của hệ thống radar, vì vậy đường trễ cáp quang đã trở thành đường trễ duy nhất có thể áp dụng. Ngoài những điều trên, trong hệ thống truyền thông cáp quang, FDL cũng có thể thực hiện chức năng mã hóa tín hiệu và lưu trữ đệm. Tóm lại, có thể thấy rằng đường trễ cáp quang có các ứng dụng quan trọng và không thể thay thế trong nhiều lĩnh vực, vì vậy việc nghiên cứu đường trễ cáp quang hiệu suất cao có ý nghĩa khoa học to lớn đối với việc ứng dụngcông nghệ photon vi sóng.

Thiết kế đường dây trễ cáp quang

Đường truyền trễ sợi quang dựa trên công tắc quang chọn các đường dẫn quang khác nhau để đạt được độ trễ thời gian khác nhau thông qua công tắc quang. Nguyên lý cơ bản của loại sơ đồ này là đạt được độ trễ khác nhau bằng cách thay đổi đường dẫn quang. Đây là đường truyền trễ sợi quang rời rạc điển hình và cấu trúc điển hình của nó được thể hiện trong hình.

 

Sau khi tín hiệu quang điều chế được truyền qua sợi quang, đường dẫn quang tạo ra độ trễ tương ứng được mảng công tắc quang chọn và độ trễ cần thiết có thể đạt được bằng cách bật công tắc quang và đảm bảo rằng các công tắc quang khác đã tắt. Ưu điểm của loại đường trễ sợi quang này là có thể đạt được độ trễ lớn, phương pháp thực hiện đơn giản và các đặc tính tương ứng khác nhau tùy theo lựa chọn các công tắc quang khác nhau.