Ligne à retard à fibre optique basée sur un commutateur optique

Principe de la ligne à retard à fibre optique

Dans le traitement du signal tout optique, la fibre optique permet de traiter les fonctions de retard, d'élargissement et d'interférence du signal. L'application rationnelle de ces fonctions permet le traitement de l'information dans le domaine tout optique. Parmi ces fonctions, la fonction de retard de la fibre optique peut être intégrée à une ligne à retard à fibre optique. Prenons l'exemple d'une fibre optique monomode ordinaire : pour une longueur d'onde de 1 550 nm, la transmission sur 200 mètres peut atteindre un retard de 1 μs, avec une perte d'insertion de seulement 0,04 dB. En comparaison, la perte d'insertion causée par une ligne à retard micro-ondes traditionnelle est de plusieurs dizaines de dB, et la ligne à retard à fibre optique réduit cette perte d'insertion de près de deux ordres de grandeur, ce qui améliore considérablement la compétitivité de la ligne à retard à fibre optique. De plus, la fibre optiqueligne à retard optiqueCompacte, légère, offrant une large bande passante et une excellente résistance aux interférences électromagnétiques, la ligne à retard à fibre optique est un concurrent sérieux des lignes à retard micro-ondes et peut remplacer totalement ces dernières dans de nombreux domaines. Comparée à la ligne à retard micro-ondes traditionnelle, la ligne à retard à fibre optique présente un produit bande passante temps élevé, ce qui témoigne d'une bonne résolution de mesure de fréquence, d'une sensibilité élevée et d'une excellente capacité d'interception du signal, et répond aux exigences des systèmes radar haute résolution tels que les lignes à retard. La fréquence de fonctionnement FDL est très élevée, dépassant largement 100 GHz, comparativement à la fréquence de fonctionnement des lignes à retard à ondes acoustiques de surface (de l'ordre de plusieurs centaines de mégahertz) et des lignes à retard CCD (de l'ordre de plusieurs dizaines de mégahertz). Compte tenu de l'évolution future des radars de communication et autres systèmes vers les hautes fréquences, la FDL présente un avantage significatif. De plus, la ligne à retard à fibre optique présente la particularité d'avoir une perte de retard unitaire indépendante de la fréquence. Les avantages uniques de ces lignes à retard à fibre optique démontrent sans conteste leur potentiel en traitement du signal.

Application de la ligne à retard à fibre optique

La fonction principale d'une ligne à retard à fibre optique est de retarder le signal. Elle permet ainsi le stockage tout optique et l'égalisation des décalages grâce à ce retard. Elle trouve de nombreuses applications dans les radars à réseau phasé, les systèmes de communication par fibre optique, les systèmes informatiques optiques et les contre-mesures électroniques. Dans un radar à réseau phasé, l'antenne à réseau phasé est le composant principal. Sa fonction principale est de modifier la fonction de diagramme du faisceau synthétisé, afin de modifier la forme du faisceau et d'en accélérer le balayage. Cette fonction est assurée par le contrôle des informations d'amplitude et de phase du signal dans l'antenne. La ligne à retard est donc un élément indispensable. Comparée à une ligne à retard hyperfréquence, la ligne à retard à fibre optique offre une bande passante plus large et élimine le problème d'inclinaison du faisceau. Dans les antennes à réseau phasé à commande optique, la ligne à retard à fibre optique permet une allocation et un contrôle précis de la phase du signal hyperfréquence et supprime le bruit associé à l'écho. Elle constitue donc le choix idéal. Dans les simulateurs de cibles radar, la ligne à retard à fibre optique est utilisée pour simuler des signaux à différentes distances. Compte tenu des exigences des systèmes radar modernes pour la simulation de cibles radar, telles que la bande passante élevée, la vitesse de commutation rapide et la longue distance de simulation, les lignes à retard traditionnelles sont loin de répondre aux exigences des systèmes radar. La ligne à retard à fibre optique est donc devenue la seule ligne à retard applicable. De plus, dans les systèmes de communication par fibre optique, la FDL permet également le codage et la mise en cache du signal. En résumé, les lignes à retard à fibre optique ont des applications importantes et sont irremplaçables dans de nombreux domaines. L'étude de lignes à retard à fibre optique hautes performances revêt donc une importance scientifique majeure pour leur application.technologie des photons micro-ondes.

Conception d'une ligne à retard à fibre optique

La ligne à retard à fibre optique basée sur un commutateur optique sélectionne différents chemins optiques pour obtenir différents retards via le commutateur optique. Le principe de base de ce type de schéma est d'obtenir différents retards en modifiant le chemin optique. Il s'agit d'une ligne à retard à fibre optique discrète typique, dont la structure est illustrée sur la figure.

 

Une fois le signal optique modulé transmis sur la fibre optique, le chemin optique générant le retard correspondant est sélectionné par le réseau de commutateurs optiques. Le retard requis peut être obtenu en activant le commutateur optique et en s'assurant que les autres commutateurs sont désactivés. L'avantage de ce type de ligne à retard à fibre optique est qu'elle permet d'obtenir un retard important, que sa mise en œuvre est simple et que les caractéristiques correspondantes varient selon le choix des commutateurs optiques.