Optilisel lülitil põhinev kiudoptiline viivitusliin

Kiudoptilise viivitusliini põhimõte

Täisoptilise signaalitöötluse puhul saab optiline kiud realiseerida signaali viivituse, laiendamise, interferentsi jms funktsioone. Nende funktsioonide mõistlik rakendamine võimaldab realiseerida infotöötlust täisoptilises valdkonnas. Nende hulgas saab optilise kiu viivitusfunktsiooni muuta fiiberoptiliseks viivitusliiniks, võttes näiteks tavalise ühemoodilise optilise kiu, kus optilise signaali töölainepikkuse 1550 nm edastamisel 200 meetri kaugusele saavutatakse 1 μs viivitus ja sellega kaasnev sisestamise kadu on vaid 0,04 dB. Võrdluseks, traditsioonilise mikrolaine viivitusliini põhjustatud sisestamise kadu on kümneid dB ja optilise kiu viivitusliin vähendab sisestamise kadu ligi kahe suurusjärgu võrra, mis parandab oluliselt fiiberoptilise viivitusliini konkurentsivõimet. Lisaks, fiiberoptiline viivitusjoonSamuti on neil väikesed, kerged, suured viivitusribalaiuse korrutised ja tugev elektromagnetiliste häirete vastane võime. Need on mikrolaine viivitusliinide tugevad konkurendid, mis paljudes valdkondades suudavad mikrolaine viivitusliine täielikult asendada. Võrreldes traditsioonilise mikrolaine viivitusliiniga on kiudoptilisel viivitusliinil kõrge aja ribalaiuse korrutis, mis näitab head sagedusmõõtmise eraldusvõimet, kõrget tundlikkust ja kõrget signaali pealtkuulamisvõimet ning vastab viivitusliinide ja muude kõrgresolutsiooniliste radarsüsteemide nõuetele. FDL-i töösagedus on väga kõrge, võib olla palju kõrgem kui 100 GHz, võrreldes pinnaakustiliste lainete viivitusliinide sadu megahertse töösagedusega ja CCD viivitusliinide kümneid megahertse töösagedusega võrreldes mitme suurusjärguga. Tulevase sideradari ja muude süsteemide nihkumise tõttu kõrgsagedusriba trendi suunas on FDL-il märkimisväärne eelis. Lisaks on kiudoptilisel viivitusliinil ka see omadus, et ühiku viitekaotus ei sõltu sagedusest. Nende kiudoptiliste viivitusliinide ainulaadsed eelised tõestavad kahtlemata nende potentsiaali signaalitöötluses.

Kiudoptilise viivitusliini rakendamine

Kiudoptilise viivitusliini põhifunktsioon on signaali viivitamine, mis võimaldab viivituse abil teostada täisoptilise salvestuse ja nihke võrdsuse funktsiooni ning millel on lai valik rakendusi faasitud massiivradarites, kiudoptilistes sidesüsteemides, optilistes arvutisüsteemides ja elektroonilistes vastumeetmetes. Faasitud massiivradarites on faasitud massiivantenn põhikomponent, mille peamine ülesanne on muuta sünteesitud kiire mustrit, et saavutada antenni kiire kuju muutus ja kiire kiire kiirenemine. See funktsioon saavutatakse signaali amplituudi ja faasiinfo juhtimisega antenniüksuses, seega on viivitusliin asendamatu osa. Võrreldes mikrolaine viivitusliiniga on FDL-il suurem ribalaius ja kiire kaldenurga probleeme ei esine. Optiliselt juhitavas faasitud massiivantennis saab FDL-iga teostada mikrolainesignaali täpse faasijaotuse ja juhtimise ning eemaldada kajasignaaliga seotud müra, seega võib FDL olla parim valik faasitud massiivantennis. Radari sihtmärgi simulaatoris kasutatakse FDL-i erineva kaugusega signaalide simuleerimiseks. Tänapäevaste radarisüsteemide nõuete tõttu radari sihtmärgi simulaatorile, nagu kõrgsagedusriba, kiire sihtmärgi vahetamise kiirus ja pikk sihtmärgi simulatsioonikaugus, on traditsioonilised viivitusliinid olnud radarisüsteemide nõuete täitmisest kaugel, seega on fiiberoptilisest viivitusliinist saanud ainus kasutatav viivitusliin. Lisaks eeltoodule saab fiiberoptilises sidesüsteemis realiseerida ka signaali kodeerimise ja vahemällu salvestamise funktsiooni. Kokkuvõttes on näha, et fiiberoptilistel viivitusliinidel on olulised rakendused ja asendamatu staatus paljudes valdkondades, seega on suure jõudlusega fiiberoptiliste viivitusliinide uurimisel suur teaduslik tähtsus rakenduste jaoks.mikrolaine-footontehnoloogia.

Kiudoptilise viivitusliini disain

Optilisel lülitil põhinev kiudoptiline viivitusliin valib erinevaid optilisi teid, et saavutada optilise lüliti kaudu erinevaid viivitusi. Sellise skeemi põhiprintsiip on saavutada erinevaid viivitusi optilise tee muutmise teel. See on tüüpiline diskreetne kiudoptiline viivitusliin ja selle tüüpiline struktuur on näidatud joonisel.

 

Pärast moduleeritud optilise signaali edastamist läbi kiudoptika valib optilise lüliti massiiv vastava viivituse tekitava optilise tee ning vajaliku viivituse saab saavutada optilise lüliti sisselülitamisega ja teiste optiliste lülitite väljalülitamisega. Sellise kiudoptilise viivitusliini eeliseks on suur viivitus, lihtne teostusmeetod ja vastavad omadused erinevad vastavalt valitud optilistele lülititele.