图1。5  基于可调激光器和啁啾光纤光栅组延迟线结构图

南洋理工大学在2008年发表的一篇论文中设计了一种基于光纤光栅的色散型延迟线结构,如图1。6所示[13]。四个波长的光先通过波分复用器之后在电光调制器中加载微波信号。然后经过一段啁啾光纤光栅,获得四个不同的延迟量,接着分成两组进入第二个延迟阵列。从图中看出在第二个延迟阵列中,每组波长的光还会再通过一个可调的延迟结构附加延迟时间,该延迟时间的大小介于单个单元中两波长之间延迟的大小。该结构可以实现一维结构上的三位光纤延迟线系统,也可以用于二维方向上的两位光纤延迟线系统。该系统在仿真实验中的结果为:当微波信号的频率为6GHz,输出光源的波长间隔为0。1nm时,延迟的步长为42 ps,延迟精度为9。4ps。论文网

图1。6  基于光纤光栅的色散型延迟线结构图

图1。7显示的是一种基于均匀光纤布拉格光栅的延迟线结构[14]。

图1。7  基于均匀光纤布拉格光栅延迟线结构图

在每一段光纤上串联有多个均匀光纤布拉格光栅,当特定波长的光进入光纤时,会被对应反射波长的光纤光栅反射。光栅与光栅之间的位置呈指数式递增,这个间距决定了延时的步长,可以得到多个离散的时延差。光开关的选择使得相邻通道的时延差可以通过计算机编程等方式自主控制,获得需要的时延差。由于对于光栅间距的精度要求很高,这种类型的系统只能工作在3GHz以下的应用中。

还有一种比较常见的基于多波长激光器和可调啁啾光纤光栅延迟线的4阵元波束形成网络如图1。8所示[15]。多波长激光器产生四个波长间距为的光,经电光调制器被微波信号调制后通过光环行器进入啁啾光纤光栅。不同波长的光在光栅的不同位置发生反射,产生时延差。再经过波分复用器和光电探测器,在每条支路上还原出不同时延的微波信号,通过放大器等设备驱动不同阵元。通过对啁啾光纤光栅进行调谐可以改变光栅的反射谱,那么相邻支路上的光获得的时延差也发生变化,从而改变阵元处输出波束的倾角。这种结构的延迟线结构可以达到最小延迟步长小于1ps

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