Saluran tunda serat optik berbasis sakelar optik

Prinsip saluran tunda serat optik

Dalam pemrosesan sinyal optik sepenuhnya, serat optik dapat mewujudkan fungsi penundaan sinyal, pelebaran, interferensi, dan lain-lain. Penerapan fungsi-fungsi ini secara wajar dapat mewujudkan pemrosesan informasi di bidang optik sepenuhnya. Di antaranya, fungsi penundaan serat optik dapat dibuat menjadi saluran penundaan serat optik. Mengambil contoh serat optik mode tunggal biasa, ketika transmisi sinyal optik dengan panjang gelombang kerja 1550nm, transmisi sejauh 200 meter dapat mencapai penundaan 1μs, dan kerugian penyisipan yang menyertainya hanya 0,04dB. Sebagai perbandingan, kerugian penyisipan yang disebabkan oleh saluran penundaan gelombang mikro tradisional adalah puluhan dB, dan saluran penundaan serat optik mengurangi kerugian penyisipan hampir 2 orde besarnya, yang secara signifikan meningkatkan daya saing saluran penundaan serat optik. Selain itu, serat optikjalur tunda optikSelain itu, serat optik juga memiliki karakteristik ukuran kecil, bobot ringan, produk bandwidth tunda yang besar, kemampuan anti-interferensi elektromagnetik yang kuat, dan menjadi pesaing kuat saluran tunda gelombang mikro, serta dapat sepenuhnya menggantikan saluran tunda gelombang mikro di banyak bidang. Dibandingkan dengan saluran tunda gelombang mikro tradisional, saluran tunda serat optik memiliki produk bandwidth waktu yang tinggi, yang menunjukkan bahwa sistem memiliki resolusi pengukuran frekuensi yang baik, sensitivitas tinggi, dan kemampuan intersepsi sinyal yang tinggi, serta dapat memenuhi persyaratan sistem radar resolusi tinggi seperti saluran tunda. Frekuensi operasi FDL juga sangat tinggi, dapat jauh lebih tinggi dari 100 GHz, dibandingkan dengan saluran tunda gelombang akustik permukaan dengan frekuensi operasi ratusan megahertz dan saluran tunda CCD dengan frekuensi operasi puluhan megahertz, dan berdasarkan radar komunikasi masa depan dan sistem lainnya yang akan bergeser ke tren pita frekuensi tinggi, FDL merupakan keuntungan yang signifikan; Selain itu, saluran tunda serat optik juga memiliki karakteristik bahwa kehilangan tunda unit tidak bergantung pada frekuensi. Keunggulan unik dari saluran tunda serat optik ini tidak diragukan lagi membuktikan potensinya dalam pemrosesan sinyal.

Penerapan jalur tunda serat optik

Fungsi dasar dari saluran tunda serat optik (Fiber optic delay line/FDL) adalah untuk menunda sinyal, yang dapat mewujudkan fungsi penyimpanan optik sepenuhnya dan kesetaraan pergeseran dengan menggunakan penundaan, dan memiliki berbagai aplikasi dalam radar susunan bertahap (phased array radar), sistem komunikasi serat optik, sistem komputer optik, dan penanggulangan elektronik. Dalam radar susunan bertahap, antena susunan bertahap adalah komponen inti, fungsi utama antena susunan bertahap adalah untuk mengubah fungsi pola berkas yang disintesis, sehingga mencapai perubahan bentuk berkas antena dan pemindaian berkas yang cepat, dan fungsi ini dicapai dengan mengontrol informasi amplitudo dan fase sinyal dalam unit antena, sehingga saluran tunda merupakan bagian yang sangat diperlukan. Dibandingkan dengan saluran tunda gelombang mikro (wavewave delay line/FDL), FDL memiliki bandwidth yang lebih besar, dan tidak ada masalah kemiringan berkas. Dalam antena susunan bertahap yang dikontrol secara optik, FDL dapat mewujudkan alokasi fase yang akurat dan kontrol sinyal gelombang mikro serta menghilangkan noise terkait dari sinyal gema, sehingga FDL dapat menjadi pilihan terbaik dalam antena susunan bertahap. Dalam simulator target radar, FDL digunakan untuk mensimulasikan sinyal dengan jarak yang berbeda. Dengan persyaratan sistem radar modern untuk simulator target radar, seperti pita frekuensi tinggi, kecepatan peralihan target yang cepat, dan jarak simulasi target yang jauh, saluran tunda tradisional jauh dari memenuhi persyaratan sistem radar, sehingga saluran tunda serat optik menjadi satu-satunya saluran tunda yang dapat diterapkan. Selain itu, dalam sistem komunikasi serat optik, FDL juga dapat mewujudkan fungsi pengkodean dan caching sinyal. Singkatnya, dapat dilihat bahwa saluran tunda serat optik memiliki aplikasi penting dan status yang tak tergantikan di banyak bidang, sehingga studi tentang saluran tunda serat optik berkinerja tinggi memiliki signifikansi ilmiah yang besar untuk aplikasi tersebut.teknologi foton gelombang mikro.

Desain jalur tunda serat optik

Saluran tunda serat optik berbasis sakelar optik memilih jalur optik yang berbeda untuk mencapai penundaan waktu yang berbeda melalui sakelar optik. Prinsip dasar dari skema ini adalah mencapai penundaan yang berbeda dengan mengubah jalur optik. Ini adalah saluran tunda serat optik diskrit yang khas, dan struktur khasnya ditunjukkan pada gambar.

 

Setelah sinyal optik termodulasi ditransmisikan melalui serat optik, jalur optik yang menghasilkan penundaan yang sesuai dipilih oleh susunan sakelar optik, dan penundaan yang dibutuhkan dapat dicapai dengan menghidupkan sakelar optik dan memastikan bahwa sakelar optik lainnya dimatikan. Keunggulan dari jenis saluran tunda serat optik ini adalah dapat mencapai penundaan yang besar, metode realisasinya sederhana, dan karakteristik yang sesuai berbeda-beda tergantung pada pemilihan sakelar optik yang berbeda.