ऑप्टिकल स्विच पर आधारित फाइबर ऑप्टिक विलंब लाइन

फाइबर ऑप्टिक विलंब रेखा का सिद्धांत

पूर्ण-ऑप्टिकल सिग्नल प्रोसेसिंग में, ऑप्टिकल फाइबर सिग्नल विलंब, चौड़ीकरण, हस्तक्षेप आदि कार्यों को साकार कर सकता है। इन कार्यों के उचित अनुप्रयोग से पूर्ण-ऑप्टिकल क्षेत्र में सूचना प्रसंस्करण को साकार किया जा सकता है। उनमें से, ऑप्टिकल फाइबर के विलंब फ़ंक्शन को एक फाइबर ऑप्टिक विलंब रेखा में बनाया जा सकता है, उदाहरण के लिए साधारण सिंगल-मोड ऑप्टिकल फाइबर को लेते हुए, जब ऑप्टिकल सिग्नल का संचरण 1550nm की कार्यशील तरंगदैर्ध्य पर होता है, तो 200 मीटर का संचरण 1μs की देरी प्राप्त कर सकता है, और साथ में सम्मिलन हानि केवल 0.04dB होती है। इसकी तुलना में, पारंपरिक माइक्रोवेव विलंब रेखा के कारण होने वाली सम्मिलन हानि दर्जनों dB होती है, और ऑप्टिकल फाइबर विलंब रेखा लगभग 2 क्रम परिमाण द्वारा सम्मिलन हानि को कम करती है, जो फाइबर ऑप्टिक विलंब रेखा की प्रतिस्पर्धात्मकता में उल्लेखनीय रूप से सुधार करती है। इसके अलावा, फाइबरऑप्टिक विलंब रेखाइसमें छोटे आकार, हल्के वजन, बड़े विलंब बैंडविड्थ उत्पाद, मजबूत विद्युत-चुंबकीय हस्तक्षेप-रोधी क्षमता जैसी विशेषताएं भी हैं, और यह माइक्रोवेव विलंब लाइनों का एक मजबूत प्रतियोगी बन सकता है, और कई क्षेत्रों में माइक्रोवेव विलंब लाइनों को पूरी तरह से प्रतिस्थापित कर सकता है। पारंपरिक माइक्रोवेव विलंब लाइन की तुलना में, ऑप्टिकल फाइबर विलंब लाइन में उच्च समय बैंडविड्थ उत्पाद होता है, जो दर्शाता है कि इस प्रणाली में आवृत्ति माप का अच्छा रिज़ॉल्यूशन, उच्च संवेदनशीलता और उच्च सिग्नल अवरोधन क्षमता है, और यह विलंब लाइनों जैसे उच्च रिज़ॉल्यूशन रडार सिस्टम की आवश्यकताओं को पूरा कर सकता है। और FDL ऑपरेटिंग आवृत्ति बहुत अधिक है, जो 100GHz से बहुत अधिक हो सकती है, सैकड़ों मेगाहर्ट्ज़ ऑपरेटिंग आवृत्ति वाली सतह ध्वनिक तरंग विलंब रेखा और दसियों मेगाहर्ट्ज़ ऑपरेटिंग आवृत्ति वाली CCD विलंब रेखा की तुलना में परिमाण के कई क्रमों के बराबर है, और भविष्य में संचार रडार और अन्य प्रणालियों के उच्च आवृत्ति बैंड की प्रवृत्ति के आधार पर, FDL एक महत्वपूर्ण लाभ है; इसके अलावा, फाइबर विलंब रेखा की यह विशेषता भी है कि इकाई विलंब हानि आवृत्ति से स्वतंत्र होती है। इन फाइबर ऑप्टिक विलंब लाइनों के अनूठे लाभ निस्संदेह सिग्नल प्रोसेसिंग में इसकी क्षमता को साबित करते हैं।

फाइबर ऑप्टिक विलंब लाइन का अनुप्रयोग

फाइबर ऑप्टिक विलंब रेखा का मूल कार्य सिग्नल में विलंब करना है। इस विलंब का उपयोग करके, पूर्ण-ऑप्टिकल भंडारण और शिफ्ट समानता का कार्य प्राप्त किया जा सकता है। चरणबद्ध ऐरे रडार, ऑप्टिकल फाइबर संचार प्रणाली, ऑप्टिकल कंप्यूटर प्रणाली और इलेक्ट्रॉनिक प्रतिवादों में इसके व्यापक अनुप्रयोग हैं। चरणबद्ध ऐरे रडार में, चरणबद्ध ऐरे एंटीना मुख्य घटक होता है। चरणबद्ध ऐरे एंटीना का मुख्य कार्य संश्लेषित किरण के पैटर्न फ़ंक्शन को बदलना है, ताकि ऐंटेना किरण के आकार में परिवर्तन और किरण की तीव्र स्कैनिंग प्राप्त की जा सके। यह कार्य ऐंटेना इकाई में सिग्नल के आयाम और कला सूचना को नियंत्रित करके प्राप्त किया जाता है, इसलिए विलंब रेखा एक अनिवार्य घटक है। माइक्रोवेव विलंब रेखा की तुलना में, FDL की बैंडविड्थ अधिक होती है और इसमें किरण झुकाव की कोई समस्या नहीं होती है। ऑप्टिकल रूप से नियंत्रित चरणबद्ध ऐरे एंटीना में, FDL माइक्रोवेव सिग्नल के सटीक चरण आवंटन और नियंत्रण को प्राप्त कर सकता है और प्रतिध्वनि सिग्नल से संबंधित शोर को दूर कर सकता है, इसलिए चरणबद्ध ऐरे एंटीना में FDL सबसे अच्छा विकल्प हो सकता है। रडार लक्ष्य सिम्युलेटर में, विभिन्न दूरियों के सिग्नलों का अनुकरण करने के लिए FDL का उपयोग किया जाता है। रडार लक्ष्य सिम्युलेटर के लिए आधुनिक रडार प्रणाली की आवश्यकताओं, जैसे उच्च आवृत्ति बैंड, तेज़ लक्ष्य स्विचिंग गति और लंबी लक्ष्य सिमुलेशन दूरी, के साथ, पारंपरिक विलंब रेखाएँ रडार प्रणाली की आवश्यकताओं को पूरा करने से बहुत दूर रही हैं, इसलिए फाइबर ऑप्टिक विलंब रेखाएँ ही एकमात्र लागू विलंब रेखा बन गई हैं। उपरोक्त के अलावा, ऑप्टिकल फाइबर संचार प्रणाली में, FDL सिग्नल कोडिंग और कैशिंग के कार्य को भी साकार कर सकता है। संक्षेप में, यह देखा जा सकता है कि फाइबर ऑप्टिक विलंब रेखा के कई क्षेत्रों में महत्वपूर्ण अनुप्रयोग और अपूरणीय स्थिति है, इसलिए उच्च-प्रदर्शन फाइबर ऑप्टिक विलंब रेखा के अध्ययन का अनुप्रयोग के लिए बहुत वैज्ञानिक महत्व है।माइक्रोवेव फोटॉन तकनीक.

फाइबर ऑप्टिक विलंब लाइन का डिज़ाइन

ऑप्टिकल स्विच पर आधारित फाइबर ऑप्टिक विलंब रेखा, ऑप्टिकल स्विच के माध्यम से विभिन्न समय विलंब प्राप्त करने के लिए विभिन्न ऑप्टिकल पथों का चयन करती है। इस प्रकार की योजना का मूल सिद्धांत ऑप्टिकल पथ को बदलकर विभिन्न विलंब प्राप्त करना है। यह एक विशिष्ट असतत फाइबर ऑप्टिक विलंब रेखा है, और इसकी विशिष्ट संरचना चित्र में दिखाई गई है।

 

मॉड्युलेटेड ऑप्टिकल सिग्नल को ऑप्टिकल फाइबर के माध्यम से प्रेषित करने के बाद, संबंधित विलंब उत्पन्न करने वाले ऑप्टिकल पथ का चयन ऑप्टिकल स्विच ऐरे द्वारा किया जाता है, और ऑप्टिकल स्विच को चालू करके और यह सुनिश्चित करके कि अन्य ऑप्टिकल स्विच बंद हैं, आवश्यक विलंब प्राप्त किया जा सकता है। इस प्रकार की ऑप्टिकल फाइबर विलंब रेखा का लाभ यह है कि यह एक बड़ी देरी प्राप्त कर सकती है, प्राप्ति विधि सरल है, और विभिन्न ऑप्टिकल स्विच के चयन के अनुसार संबंधित विशेषताएँ भिन्न होती हैं।