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 như 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 lĩnh vực toàn quang. Trong số đó, chức năng trễ của sợi quang có thể được tích hợp vào đường truyền trễ sợi quang. Lấy ví dụ về sợi quang đơn mode thông thường, khi truyền tín hiệu quang ở bước sóng 1550nm, khoảng cách truyền 200 mét có thể đạt độ trễ 1μs, và suy hao chèn đi kèm chỉ 0,04dB. So sánh với suy hao chèn của đường truyền trễ vi sóng truyền thống lên đến hàng chục dB, đường truyền trễ sợi quang giảm suy hao chèn gần 2 bậc độ lớn, giúp cải thiện đáng kể khả năng cạnh tranh của đường truyền trễ sợi quang. Ngoài ra, sợi quangđường truyền trễ quang họcNgoài ra, sản phẩm còn có đặc điểm kích thước nhỏ, trọng lượng nhẹ, băng thông trễ lớn, khả năng chống nhiễu điện từ mạnh, trở thành đối thủ cạnh tranh mạnh mẽ của đường trễ vi sóng, có thể thay thế hoàn toàn đường trễ vi sóng trong nhiều lĩnh vực. So với đường trễ vi sóng truyền thống, đường trễ sợi quang có băng thông thời gian cao, cho thấy hệ thống có độ phân giải đo tần số tốt, độ nhạy cao và khả năng chặn tín hiệu cao, đồng thời có thể đáp ứng các yêu cầu của hệ thống radar độ phân giải cao như đường trễ. Tần số hoạt động FDL rất cao, có thể cao hơn nhiều so với 100 GHz, so với đường trễ sóng âm bề mặt có tần số hoạt động hàng trăm megahertz và đường trễ CCD có tần số hoạt động hàng chục megahertz, và dựa trên xu hướng chuyển dịch sang băng tần cao của radar truyền thông trong tương lai, FDL là một lợi thế đáng kể; Ngoài ra, đường trễ sợi quang còn có đặc điểm là suy hao trễ đơn vị không phụ thuộc vào tần số. Những ưu điểm độc đáo của các đường trễ sợi quang này chắc chắn chứng minh tiềm năng của nó trong xử lý tín hiệu.

Ứng dụng của đường truyền trễ cáp quang

Chức năng cơ bản của đường trễ sợi quang là làm trễ tín hiệu, có thể thực hiện chức năng lưu trữ toàn quang và cân bằng dịch chuyển bằng cách sử dụng độ trễ, và có phạm vi ứng dụng rộng rãi 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 hàm mẫu của chùm tia tổng hợp, để đạt được sự thay đổi hình dạng chùm tia ăng-ten và tốc độ quét chùm tia nhanh chóng. Chức năng này đạt được bằng cách kiểm soát thông tin biên độ và pha của tín hiệu trong khối ăng-ten, do đó đường trễ là một bộ phận không thể thiếu. So với đường 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 và điều khiển chính xác tín hiệu vi sóng, đồng thời loại bỏ nhiễu liên quan của tín hiệu phản hồi, do đó FDL có thể là lựa chọn tốt nhất trong ăng-ten mảng pha. Trong mô phỏng mục tiêu radar, FDL được sử dụng để mô phỏng các tín hiệu ở các khoảng cách khác nhau. Với các yêu cầu của hệ thống radar hiện đại cho mục tiêu mô phỏng radar, chẳng hạn như băng tần cao, tốc độ chuyển mạch mục tiêu nhanh và khoảng cách mô phỏng mục tiêu xa, các đường trễ truyền thống đã không còn đáp ứng được các yêu cầu của hệ thống radar, do đó đường trễ cáp quang đã trở thành đường trễ duy nhất có thể áp dụng. Ngoài ra, trong hệ thống thông tin cáp quang, FDL còn có thể thực hiện chức năng mã hóa và lưu trữ tín hiệu. Tóm lại, có thể thấy đường trễ cáp quang có những 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 dụng.công nghệ photon vi sóng.

Thiết kế đường dây trễ cáp quang

Đường truyền trễ cáp quang dựa trên bộ chuyển mạch quang chọn các đường dẫn quang khác nhau để đạt được độ trễ thời gian khác nhau thông qua bộ chuyển mạch 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 một đường truyền trễ cáp quang rời rạc điển hình, và cấu trúc điển hình của nó được thể hiện trong hình.

 

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