提高可變光纖延遲線精度的研究.pdf

1、近年來，隨著人們對信息的需求越來越大，直接推動了光纖通信技術(shù)的迅猛發(fā)展，利用光纖傳輸信號，特別是微波RF信號的研究在國際上越來越趨于活躍。光纖有一個很重要的應(yīng)用即能進行頻域和時域的信號處理，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、性價比高等諸多優(yōu)點，將來勢必得到更為廣泛的應(yīng)用。因此，現(xiàn)在開展對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)的幾個模塊組成，并且簡要地分析了每一模塊的工作原理，為以后設(shè)計光纖延遲線系統(tǒng)時選取最匹配的模塊提供理論依據(jù)。在文章第二章，介紹了國內(nèi)外現(xiàn)有的幾種光延遲線延時的機理及其各自的優(yōu)缺點。依據(jù)實驗室現(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精度，為了實現(xiàn)這一目的，本文從兩方面對其進行了研究。一

3、方面，改進可變光纖延遲單元的結(jié)構(gòu)，以3個2×2光開關(guān)構(gòu)成的延遲單元為例，對其開關(guān)狀態(tài)與延時誤差之間的關(guān)系進行了理論分析和公式推導(dǎo)，并根據(jù)這一結(jié)果設(shè)計了由6個1×2光開關(guān)構(gòu)成的具有較低延時誤差的3-bit可變光纖延遲單元。另一方面，提出一種通過采用可調(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變化而改變的特點，來改變延時光纖中信號存儲的時間，從而達到提高光纖延遲線延時精度的目的。針對理想情況下的延時、未采用

4、改變光源波長時的初始延時，以及改變波長后的修正延時分別做了仿真計算，結(jié)果表明延時精度得到了顯著提高。 本文最后設(shè)計了一套2-bit可變光纖延遲線系統(tǒng)，根據(jù)預(yù)先設(shè)定的實驗方案，先后進行了相應(yīng)實驗器材的準備、模塊單元測試、系統(tǒng)總體測試以及實驗結(jié)果分析和討論。實驗結(jié)果表明測試的延時值與理論延時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，對于某些需要用到高精度光纖延遲線的特殊場合，具有十分重要的理論和實踐意義。