สายหน่วงเวลาใยแก้วนำแสงที่ใช้สวิตช์ออปติคอล

หลักการหน่วงเวลาของสายไฟเบอร์ออปติก

ในการประมวลผลสัญญาณออปติคอลทั้งหมด ไฟเบอร์ออปติกสามารถทำหน้าที่หน่วงสัญญาณ ขยายสัญญาณ แทรกแซง ฯลฯ ได้ การใช้งานฟังก์ชันเหล่านี้อย่างสมเหตุสมผลสามารถทำหน้าที่ประมวลผลข้อมูลในสนามออปติคอลทั้งหมดได้ ในจำนวนนั้น ฟังก์ชันหน่วงของไฟเบอร์ออปติกสามารถทำเป็นสายหน่วงไฟเบอร์ออปติกได้ โดยใช้ไฟเบอร์ออปติกโหมดเดียวทั่วไปเป็นตัวอย่าง เมื่อส่งสัญญาณออปติกที่ความยาวคลื่นทำงาน 1550 นาโนเมตร การส่งสัญญาณ 200 เมตรสามารถหน่วงได้ 1 ไมโครวินาที และการสูญเสียการแทรกที่เกี่ยวข้องมีเพียง 0.04 เดซิเบล เมื่อเปรียบเทียบแล้ว การสูญเสียการแทรกที่เกิดจากสายหน่วงไมโครเวฟแบบดั้งเดิมนั้นมีค่าหลายสิบเดซิเบล และสายหน่วงไฟเบอร์ออปติกลดการสูญเสียการแทรกได้เกือบ 2 ลำดับ ซึ่งช่วยปรับปรุงความสามารถในการแข่งขันของสายหน่วงไฟเบอร์ออปติกได้อย่างมาก นอกจากนี้ ไฟเบอร์ออปติกยังช่วยลดการสูญเสียการแทรกได้เกือบ 2 ลำดับ ซึ่งช่วยปรับปรุงความสามารถในการแข่งขันของสายหน่วงไฟเบอร์ออปติกได้อย่างมากสายหน่วงแสงนอกจากนี้ยังมีลักษณะเฉพาะของขนาดเล็ก น้ำหนักเบา แบนด์วิดท์การหน่วงเวลาขนาดใหญ่ ความสามารถในการป้องกันการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าที่แข็งแกร่ง และกลายเป็นคู่แข่งที่แข็งแกร่งของสายหน่วงเวลาไมโครเวฟ และสามารถแทนที่สายหน่วงเวลาไมโครเวฟได้อย่างสมบูรณ์ในหลาย ๆ สาขา เมื่อเปรียบเทียบกับสายหน่วงเวลาไมโครเวฟแบบดั้งเดิมแล้ว สายหน่วงเวลาใยแก้วนำแสงมีผลิตภัณฑ์แบนด์วิดท์เวลาสูง ซึ่งบ่งชี้ว่าระบบมีความละเอียดที่ดีของการวัดความถี่ ความไวสูง และความสามารถในการสกัดกั้นสัญญาณสูง และสามารถตอบสนองความต้องการของระบบเรดาร์ความละเอียดสูง เช่น สายหน่วงเวลา และความถี่การทำงานของ FDL นั้นสูงมาก อาจสูงกว่า 100GHz มาก เมื่อเปรียบเทียบกับสายหน่วงเวลาคลื่นอะคูสติกผิวเผินที่มีความถี่การทำงานหลายร้อยเมกะเฮิรตซ์และสายหน่วงเวลา CCD ที่มีความถี่การทำงานหลายสิบเมกะเฮิรตซ์ เมื่อเปรียบเทียบกับลำดับความสำคัญหลายระดับ และจากเรดาร์การสื่อสารในอนาคตและระบบอื่น ๆ จะเปลี่ยนไปเป็นแนวโน้มของแบนด์ความถี่สูง FDL ถือเป็นข้อได้เปรียบที่สำคัญ นอกจากนี้ สายหน่วงเวลาใยแก้วนำแสงยังมีลักษณะเฉพาะที่การสูญเสียการหน่วงเวลาของยูนิตนั้นไม่ขึ้นอยู่กับความถี่ ข้อได้เปรียบเฉพาะตัวของสายหน่วงเวลาใยแก้วนำแสงเหล่านี้พิสูจน์ให้เห็นถึงศักยภาพในการประมวลผลสัญญาณได้อย่างไม่ต้องสงสัย

การประยุกต์ใช้สายไฟเบอร์ออฟติกดีเลย์

หน้าที่พื้นฐานของสายหน่วงเวลาใยแก้วนำแสงคือการหน่วงเวลาของสัญญาณ ซึ่งสามารถรับรู้ถึงหน้าที่ของการจัดเก็บแบบออปติคอลทั้งหมดและความเท่าเทียมกันของการเปลี่ยนแปลงโดยใช้การหน่วงเวลา และมีการใช้งานที่หลากหลายในเรดาร์อาร์เรย์เฟส ระบบการสื่อสารใยแก้วนำแสง ระบบคอมพิวเตอร์ออปติคอล และมาตรการตอบโต้ทางอิเล็กทรอนิกส์ ในเรดาร์อาร์เรย์เฟส เสาอากาศอาร์เรย์เฟสเป็นส่วนประกอบหลัก หน้าที่หลักของเสาอากาศอาร์เรย์เฟสคือการเปลี่ยนฟังก์ชันรูปแบบของลำแสงที่สังเคราะห์ขึ้น เพื่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของรูปร่างลำแสงเสาอากาศและการสแกนลำแสงอย่างรวดเร็ว และหน้าที่นี้ทำได้โดยการควบคุมแอมพลิจูดและข้อมูลเฟสของสัญญาณในหน่วยเสาอากาศ ดังนั้น สายหน่วงเวลาจึงเป็นส่วนที่ขาดไม่ได้ เมื่อเปรียบเทียบกับสายหน่วงเวลาไมโครเวฟแล้ว FDL มีแบนด์วิดท์ที่ใหญ่กว่า และไม่มีปัญหาเรื่องการเอียงของลำแสง ในเสาอากาศอาร์เรย์เฟสที่ควบคุมด้วยแสง FDL สามารถรับรู้การจัดสรรเฟสและการควบคุมสัญญาณไมโครเวฟได้อย่างแม่นยำ และขจัดสัญญาณรบกวนที่เกี่ยวข้องของสัญญาณสะท้อน ดังนั้น FDL จึงเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดในเสาอากาศอาร์เรย์เฟส ในการจำลองเป้าหมายเรดาร์ FDL ใช้ในการจำลองสัญญาณในระยะทางที่แตกต่างกัน ด้วยข้อกำหนดของระบบเรดาร์สมัยใหม่สำหรับการจำลองเป้าหมายเรดาร์ เช่น แบนด์ความถี่สูง ความเร็วในการสลับเป้าหมายที่รวดเร็ว และระยะทางจำลองเป้าหมายที่ยาว สายหน่วงเวลาแบบเดิมนั้นยังห่างไกลจากความต้องการของระบบเรดาร์ ดังนั้น สายหน่วงเวลาใยแก้วนำแสงจึงกลายเป็นสายหน่วงเวลาเพียงสายเดียวที่ใช้งานได้ นอกจากนี้ ในระบบสื่อสารใยแก้วนำแสง FDL ยังสามารถใช้งานฟังก์ชันการเข้ารหัสและแคชสัญญาณได้อีกด้วย โดยสรุปแล้ว จะเห็นได้ว่าสายหน่วงเวลาใยแก้วนำแสงมีการใช้งานที่สำคัญและสถานะที่ไม่สามารถแทนที่ได้ในหลายสาขา ดังนั้น การศึกษาสายหน่วงเวลาใยแก้วนำแสงประสิทธิภาพสูงจึงมีความสำคัญทางวิทยาศาสตร์อย่างมากสำหรับการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีโฟตอนไมโครเวฟ.

การออกแบบสายหน่วงเวลาใยแก้วนำแสง

เส้นหน่วงเวลาใยแก้วนำแสงที่ใช้สวิตช์ออปติกจะเลือกเส้นทางแสงที่แตกต่างกันเพื่อให้เกิดความล่าช้าที่แตกต่างกันผ่านสวิตช์ออปติก หลักการพื้นฐานของรูปแบบประเภทนี้คือทำให้เกิดความล่าช้าที่แตกต่างกันโดยการเปลี่ยนเส้นทางแสง เส้นหน่วงเวลาใยแก้วนำแสงแบบแยกส่วนทั่วไป และโครงสร้างทั่วไปแสดงไว้ในรูปภาพ

 

หลังจากส่งสัญญาณออปติกแบบมอดูเลตผ่านใยแก้วนำแสงแล้ว เส้นทางออปติกที่สร้างความล่าช้าที่สอดคล้องกันจะถูกเลือกโดยอาร์เรย์สวิตช์ออปติก และสามารถบรรลุความล่าช้าที่ต้องการได้โดยการเปิดสวิตช์ออปติกและตรวจสอบให้แน่ใจว่าสวิตช์ออปติกอื่น ๆ ปิดอยู่ ข้อดีของสายหน่วงใยแก้วนำแสงประเภทนี้คือสามารถบรรลุความล่าช้าขนาดใหญ่ วิธีการดำเนินการนั้นง่าย และคุณลักษณะที่เกี่ยวข้องจะแตกต่างกันไปตามการเลือกสวิตช์ออปติกที่แตกต่างกัน