Optiseen kytkimeen perustuva kuituoptinen viivelinja

Kuituoptisen viivelinjan periaate

Täysin optisessa signaalinkäsittelyssä optinen kuitu voi toteuttaa signaalin viiveen, levennyksen, interferenssin jne. toimintoja. Näiden toimintojen järkevä soveltaminen voi toteuttaa tiedonkäsittelyn täysin optisella kentällä. Näistä optisen kuidun viivetoiminto voidaan toteuttaa valokuituviivelinjaksi, esimerkiksi tavallisen yksimuotoisen optisen kuidun tapauksessa. Kun optisen signaalin työaallonpituus on 1550 nm, 200 metrin etäisyydellä saavutetaan 1 μs:n viive, ja siihen liittyvä väliinkytkentähäviö on vain 0,04 dB. Vertailun vuoksi perinteisen mikroaaltoviivelinjan aiheuttama väliinkytkentähäviö on kymmeniä dB, ja optisen kuidun viivelinja vähentää väliinkytkentähäviötä lähes kahdella kertaluokkaa, mikä parantaa merkittävästi valokuituviivelinjan kilpailukykyä. Lisäksi kuitu...optinen viivelinjaSillä on myös ominaisuuksia, kuten pieni koko, keveys, suuri viivekaistanleveys ja vahva sähkömagneettisten häiriöiden vastustuskyky. Se kilpailee vahvasti mikroaaltojen viivelinjojen kanssa ja voi korvata mikroaaltojen viivelinjat monilla aloilla. Perinteiseen mikroaaltojen viivelinjaan verrattuna optisen kuidun viivelinjan aikakaistanleveys on korkea, mikä osoittaa, että järjestelmällä on hyvä taajuusmittauksen resoluutio, korkea herkkyys ja korkea signaalin sieppauskyky. Se täyttää korkean resoluution tutkajärjestelmien, kuten viivelinjojen, vaatimukset. FDL:n toimintataajuus on erittäin korkea, voi olla paljon yli 100 GHz, kun taas pinta-akustisten aaltojen viivelinjan toimintataajuus on satoja megahertsejä ja CCD-viivelinjan toimintataajuus kymmeniä megahertsejä useissa suuruusluokissa. Tulevaisuuden tietoliikennetutkien ja muiden järjestelmien siirtyessä korkean taajuusalueen trendiin FDL on merkittävä etu. Lisäksi kuituviivelinjalla on myös se ominaisuus, että yksikköviivehäviö on riippumaton taajuudesta. Näiden kuituoptisten viivelinjojen ainutlaatuiset edut osoittavat epäilemättä niiden potentiaalin signaalinkäsittelyssä.

Kuituoptisen viivelinjan käyttö

Kuituoptisen viivelinjan perustoiminto on signaalin viivästäminen, mikä mahdollistaa täysin optisen tallennuksen ja siirtymän tasaamisen viiveen avulla. Sillä on laaja käyttöalue vaiheistetuissa tutkajärjestelmissä, optisissa kuitutietoliikennejärjestelmissä, optisissa tietokonejärjestelmissä ja elektronisissa vastatoimissa. Vaiheistetussa tutkassa vaiheistettu antenni on ydinosa, ja sen päätehtävänä on muuttaa syntetisoidun säteen kuviota, jotta antennin säteen muoto muuttuu ja säde skannataan nopeasti. Tämä toiminto saavutetaan ohjaamalla signaalin amplitudi- ja vaihetietoja antenniyksikössä. Viivelinja on siksi välttämätön osa. Mikroaaltojen viivelinjaan verrattuna FDL:llä on suurempi kaistanleveys, eikä säteen kallistumisessa ole ongelmia. Optisesti ohjatussa vaiheistetussa antennissa FDL pystyy toteuttamaan mikroaaltosignaalin tarkan vaiheen allokoinnin ja ohjauksen sekä poistamaan kaikusignaaliin liittyvän kohinan, joten FDL voi olla paras valinta vaiheistetussa antennissa. Tutkakohdesimulaattorissa FDL:ää käytetään eri etäisyyksien signaalien simulointiin. Nykyaikaisten tutkajärjestelmien tutkakohdesimulaattorien vaatimusten, kuten korkean taajuusalueen, nopean kohteen vaihtonopeuden ja pitkän kohteen simulointietäisyyden, vuoksi perinteiset viivelinjat ovat olleet kaukana tutkajärjestelmien vaatimuksista, joten kuituoptisesta viivelinjasta on tullut ainoa soveltuva viivelinja. Edellä mainittujen lisäksi optisessa kuituviestintäjärjestelmässä FDL voi toteuttaa myös signaalin koodauksen ja välimuistin toiminnot. Yhteenvetona voidaan todeta, että kuituoptisella viivelinjalla on tärkeitä sovelluksia ja korvaamaton asema monilla aloilla, joten korkean suorituskyvyn kuituoptisen viivelinjan tutkimuksella on suuri tieteellinen merkitys sovellusten kannalta.mikroaaltofotonitekniikka.

Kuituoptisen viivelinjan suunnittelu

Optiseen kytkimeen perustuva kuituoptinen viivelinja valitsee erilaisia ​​optisia reittejä saavuttaakseen erilaisia ​​aikaviiveitä optisen kytkimen kautta. Tällaisen järjestelmän perusperiaate on saavuttaa erilaisia ​​viiveitä muuttamalla optista reittiä. Se on tyypillinen diskreetti kuituoptinen viivelinja, ja sen tyypillinen rakenne on esitetty kuvassa.

 

Kun moduloitu optinen signaali on lähetetty optisen kuidun kautta, optinen kytkinryhmä valitsee vastaavan viiveen generoivan optisen polun, ja haluttu viive voidaan saavuttaa kytkemällä optinen kytkin päälle ja varmistamalla, että muut optiset kytkimet on kytketty pois päältä. Tämän tyyppisen optisen kuidun viivelinjan etuna on, että sillä voidaan saavuttaa suuri viive, yksinkertainen toteutusmenetelmä ja vastaavat ominaisuudet vaihtelevat valittujen optisten kytkimien mukaan.