提高可變光纖延遲線精度的研究.pdf

1、近年來(lái)，隨著人們對(duì)信息的需求越來(lái)越大，直接推動(dòng)了光纖通信技術(shù)的迅猛發(fā)展，利用光纖傳輸信號(hào)，特別是微波RF信號(hào)的研究在國(guó)際上越來(lái)越趨于活躍。光纖有一個(gè)很重要的應(yīng)用即能進(jìn)行頻域和時(shí)域的信號(hào)處理，其中最典型的應(yīng)用是將光纖作為延遲線。由于光纖延遲線相對(duì)于傳統(tǒng)的聲表面波、電荷耦合器件、同軸電纜等延遲線具有帶寬寬、損耗低、抗干擾、保密性好、重量輕、性價(jià)比高等諸多優(yōu)點(diǎn)，將來(lái)勢(shì)必得到更為廣泛的應(yīng)用。因此，現(xiàn)在開展對(duì)于光纖延遲線的研究就顯得十分有意義。

2、 本文首先從光纖延遲線的原理出發(fā)，分析了構(gòu)成光纖延遲線系統(tǒng)的幾個(gè)模塊組成，并且簡(jiǎn)要地分析了每一模塊的工作原理，為以后設(shè)計(jì)光纖延遲線系統(tǒng)時(shí)選取最匹配的模塊提供理論依據(jù)。在文章第二章，介紹了國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的幾種光延遲線延時(shí)的機(jī)理及其各自的優(yōu)缺點(diǎn)。依據(jù)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的一些條件，列出了幾種能夠?qū)崿F(xiàn)的3-bit可變光纖延遲單元的結(jié)構(gòu)，并做了相應(yīng)分析。 本文的主題是提高可變光纖延遲線的延時(shí)精度，為了實(shí)現(xiàn)這一目的，本文從兩方面對(duì)其進(jìn)行了研究。一

3、方面，改進(jìn)可變光纖延遲單元的結(jié)構(gòu)，以3個(gè)2×2光開關(guān)構(gòu)成的延遲單元為例，對(duì)其開關(guān)狀態(tài)與延時(shí)誤差之間的關(guān)系進(jìn)行了理論分析和公式推導(dǎo)，并根據(jù)這一結(jié)果設(shè)計(jì)了由6個(gè)1×2光開關(guān)構(gòu)成的具有較低延時(shí)誤差的3-bit可變光纖延遲單元。另一方面，提出一種通過(guò)采用可調(diào)諧激光器作為系統(tǒng)光源的技術(shù)，利用光纖的材料色散特性即光纖的折射率隨傳輸波長(zhǎng)變化而改變的特點(diǎn)，來(lái)改變延時(shí)光纖中信號(hào)存儲(chǔ)的時(shí)間，從而達(dá)到提高光纖延遲線延時(shí)精度的目的。針對(duì)理想情況下的延時(shí)、未采用

4、改變光源波長(zhǎng)時(shí)的初始延時(shí)，以及改變波長(zhǎng)后的修正延時(shí)分別做了仿真計(jì)算，結(jié)果表明延時(shí)精度得到了顯著提高。 本文最后設(shè)計(jì)了一套2-bit可變光纖延遲線系統(tǒng)，根據(jù)預(yù)先設(shè)定的實(shí)驗(yàn)方案，先后進(jìn)行了相應(yīng)實(shí)驗(yàn)器材的準(zhǔn)備、模塊單元測(cè)試、系統(tǒng)總體測(cè)試以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析和討論。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明測(cè)試的延時(shí)值與理論延時(shí)值具有較好的吻合度。 本文提出的提高可變光纖延遲線精度的方法，對(duì)于某些需要用到高精度光纖延遲線的特殊場(chǎng)合，具有十分重要的理論和實(shí)踐意義。