Лекция
Привет, Вы узнаете о том , что такое свч фотонные технологии, Разберем основные их виды и особенности использования. Еще будет много подробных примеров и описаний. Для того чтобы лучше понимать что такое свч фотонные технологии, оптическая обработка сигналов, решетка брэгга, устройства wdm , настоятельно рекомендую прочитать все из категории Устройства СВЧ и антенны.
Несмотря на первоначальную ориентированность на дальнюю связь, волоконно-оптические технологии нашли применение в широком спектре
областей, среди которых сети доступа, центры обработки данных, зондирование, волоконные лазеры, освещение, визуализация, и многие другие. Другой важной областью волоконно-оптических технологий является интеграция оптических и сверхвысокочастотных (СВЧ) технологий для такого использования, как радары, коммуникационные линии, военные системы и приборостроение. Эта область стала известна как микроволновая фотоника (MWP) [1-7]. Это
междисциплинарное поле может извлечь выгоду от дополнительных возможностей, которые оптическая технология может обеспечить в СВЧ области
связи. Целесообразность исследования MWP объясняется возможностью оптических устройств передавать полезную информацию на большие расстояния
и работать с широкими спектральными полосами пропускания. Эта область фотоники включает в себя фотонную генерацию и передачу, обработку и
мониторинг СВЧ сигналов, а также вспомогательные фотонные и аналогоцифровые преобразования. Такие особенности, как низкий уровень ослабления и широкая полоса пропускания волоконно-оптических технологий могут быть использованы для реализации функционала и возможностей СВЧ систем -[14], которые являются крайне сложными или порой не осуществимыми непосредственно в микроволновой области. Эти преимущества особенно актуальны, когдавысокочастотные сигналы подвержены существующим ограничениям в области генерации, обработки и передачи.
Значительный интерес технология фотонной СВЧ-фильтрации привлекла благодаря способности к широкополосной настройке и крупным достижениям в области интеграции в оптоволоконные системы [1, 2]. В литературе было рассмотрено множество различных структур построения фильтров. В целом известные структуры фотонных фильтров можно классифицировать по следующим основным методологиям построения: некогерентные многоотводные методы, основанные на реализации конечной импульсной характеристики (КИХ-фильтры) [3-6], и когерентные методы проектирования фотонных фильтров с использованием оптических фильтров с дальнейшим переносом их передаточной характеристики в СВЧ-диапазон [7, 8]. Многоотводные КИХ-фильтры легко перестраиваемы и реконфигурируемы , лишены частотной нестабильности, присущей когерентным структурам фильтров, нечувствительны к изменениям окружающей среды вследствие некогерентной структуры, что в совокупности привело к положительным результатам при их интеграции в оптические системы . Тем не менее, передаточная характеристика КИХ-фильтров имеет периодическую структуру, т.е. присутствует несколько гармонических полос пропускания вследствие природных особенностей дискретной обработки сигналов. Это является серьезным недостатком, т.к. не позволяет в полной мере использовать широкополосные свойства фотоники. Отношение периодичности фильтра к ширине полосы пропускания является существенным ограничением. Кроме того, периодическая структура фотонных СВЧ-фильтров препятствует реализации полосовой фильтрации с широкой спектральной полосой подавления, необходимой во многих важных задачах селекции сигналов. Отношение между спектральной периодичностью и шириной пропускания фильтра для данного числа отводов служит ограничивающим фактором применимости данного подхода фильтрации. Поэтому разработ фотонного СВЧфильтра с низким уровнем шумов является актуальной и важной задачей. Ранее было предложено несколько структур многоотводных КИХ-фильтров для решения задачи подавления периодичности спектральной характеристики, включая неравномерное распределение оптических источников и разрезание спектра широкополосного источника излучения [10]. В данной работе представлен метод комбинирования некогерентного многоотводного КИХ-фильтра с когерентным Лайот фильтром для достижения стабильности и повышения добротности КИХ-фильтров без ограничений со стороны их периодической природы спектральной характеристики.
Традиционный метод обработки радиочастотных (РЧ) сигналов показан на
рисунке 1.1. Здесь РЧ-сигнал, сгенерированный на высокочастотном генераторе
или полученный с антенны, поступает в РЧ блок обработки сигналов, где либо в
РЧ-диапазоне, либо на промежуточной частоте, происходит дальнейшая его
обработка. В любом случае, РЧ блок обработки сигналов способен выполнять
задачи обработки только в определенной ограниченной спектральной полосе.
Такой метод приводит к ограниченной гибкости полосы пропускания и обработки
сигналов, так как любые изменения частотного диапазона обрабатываемых
сигналов потребуют новой конфигурации РЧ блока обработки сигналов и,
возможно, использования другой аппаратной технологии. Кроме того, даже если
частота несущей будет неизменна, то характер модулирующего сигнала может
измениться, что потребует от процессора большую полосу пропускания или
большую частоту дискретизации. Это особенно актуально в случае дискретной
обработки сигналов. Эти недостатки часто называются в литературе по
оптическим коммуникациям термином «electronic bottleneck», что в переводе с
английского означает «электронное бутылочное горлышко» , [14]. Это
ограничение является не единственным источником искажений, т.к.
электромагнитные и частотно-зависимые потери тоже вносят свой вклад.
Рисунок 1.1 – Традиционный метод обрадотки РЧ сигналов
Первые MWP системы использовались для передачи электрических
сигналов в оптической области, как показано на рисунке 1.2. Электрооптическое
устройство преобразования (Э/О), как правило, модулятор Маха-Цендера или
электропоглощающий модулятор переносили полезный электрический сигнал на
одну или более оптических несущих, которые передавались по оптической среде
(оптическому волокну), а затем восстанавливались в электрической области путем
детектирования опто-электронными преобразователями (О/Э), PINфотодетекторами [15]. Такие системы известны как СВЧ-фотонные линии связи.
Рисунок 1.2 – Оптическия лииня передачи РЧ сигналов
Своими основными преимуществами они обязаны свойствам среды
распространения, таким как постоянный низкий коэффициент затухания во всем
частотном диапазоне модулирующих сигналов сантиметровой и миллиметровой
области, что позволяет осуществлять передачу сигнала на большие расстояния с
малой деградацией сигнала; независимость от формата данных, что означает, что
низкочастотный и высокочастотный сигналы могут передаваться с одинаковой
производительностью; большая полоса пропускания; адаптивность к различным
сценариям реализации сетей вследствие гибкости оптических волоконных
кабелей; малый вес и объем; устойчивость к электромагнитным помехам. Эти
особенности позволили реализовать Radio-over-Fiber (RoF) сети передачи
данных[16-17], которые обеспечивают передачу радиосигнала, как правило,
сантиметрового или миллиметрового диапазонов, от центральной станции (ЦС)
на одну или более (БС) [18]. К понятию гибридных же сетей передачи данных
стоит отнести также совокупность RoF сетей и беспроводных сетей передачи
данных [19]. Этот подход позволяет упростить систему путем использования
централизованной структуры, которая включает антенный модуль,
расположенный ближе к конечному пользователю [20]. Оптическая несущая
модулируется полезным РЧ сигналом либо на промежуточной частоте, либо
непосредственно на частоте излучения. Для наглядности этот процесс
продемонстрирован на рисунке 1.3.
Рисунок 1.3 – Примеры формирования модулированного сигнала в гибридных сетях передачи данных
Наилучший вариант будет зависеть от количества БС, хотя последний
способ (RoF) наиболее распространен, потому что позволяет использовать
простые БС.
Волоконная оптика, помимо передачи СВЧ сигналов, также может быть
использована для обработки СВЧ сигналов непосредственно в оптической
области. Впервые оптическая обработка СВЧ сигналов была предложена в 1976 г.
. Оптическая обработка сигналов (рисунок 1.4) дает уникальные возможности
управления сверхширокополосными СВЧ сигналами фактически во всей
спектральной области сантиметрового и миллиметрового диапазонов, полностью
устраняя ограничения «bottleneck» полностью электрических приборов.
Рисунок 1.4 – Оптическая система обработки СВЧ сигналов
Кроме того, оптическая обработка сигналов при использовании оптических
волноводов предлагает новые решения, связанные с построением каналов с
высокой пропускной способностью [21]. Таким образом, оптическая обработка
сигналов демонстрирует собой новый подход к вопросу обработки сигналов,
который дополняет цифровую обработку и аналоговую обработку с
использованием СВЧ-компонентов [11], [22-25]. Кроме того, обработка СВЧсигналов непосредственно в оптическом диапазоне позволяет избежать
дорогостоящих оптоэлектронных преобразований, если сигналы уже в оптической
среде распространения.
Области применения оптической обработки сигналов включают в себя СВЧ
фильтрацию [26], МГб/с-ые аналого-цифровые преобразователи [27-29],
смесители и частотные преобразователи [30], корреляторы сигналов [31],
генераторы сигналов произвольной формы [32], аналого-цифровые
преобразователи в оптической области [33], [34] и формирователи радиолуча
ФАР [35],схематично изображенный на рисунке 1.5.
Рисунок 1.5 – Структурная схема формирования ДН ФАР
В отличие от электрических фильтров, отклик фотонных СВЧ фильтров не
зависит от частоты электрического сигнала, потому что центральная частота
фильтра зависит исключительно от оптической задержки, вносимой в структуру.
В действительности, в практических системах частотная характеристика
ограничена пропускной способностью электрооптических и оптоэлектронных
преобразователей (модуляторы и фотодетекторы соответственно).
Процесс обработки радиосигналов непосредственно в оптической области
можно назвать дискретной оптической обработкой СВЧ сигналов. Об этом говорит сайт https://intellect.icu . Он заключается в дискретизации входного модулированного оптического сигнала,
обработке выборок и дальнейшем их структурировании при помощи оптических
линий задержек и других фотонных устройств [36]. Далее обработанный
оптический сигнал детектируется оптоэлектронными устройствами. Помимо
перечисленных достоинств, методы дискретной оптической обработки СВЧ
сигналов могут обеспечить очень короткие временные задержки, что приводит к
сверх высокой частоте дискретизации (более 100 ГГц в сравнении с несколькими
гигагерцами в области цифровой обработки сигналов). Кроме того, оперирование
в оптической области дает возможность как пространственного, так и частотного
разделения каналов благодаря WDM технологиям. На рисунке 1.6 продемонстрировано применение WDM технологии.
Рисунок 1.6 – Многопортовые WDM-оптические сети передачи данных
В целом, рассматриваемая технология является привлекательной для
гибридных систем передачи данных [37], т.к. антенной принимается не только
полезный сигнал, но и различные помехи, которые в дальнейшем приводят к
интерференции в оптических линиях передачи. Возможность отфильтровать
нежелательные сигналы непосредственно в оптической области является
уникальной характеристикой фотонных фильтров. Также, фотонный фильтр
может применяться в качестве полосового фильтра для пропускания необходимой
полосы частот [38]. Более того, необходимая спектральная полоса может
изменяться при возможности реконфигурации и перестройки фильтра. В обоих
случаях, окно пропускания может изменять от нескольких МГц до десятков ГГц.
Традиционно, формирование СВЧ сигнала происходит в электрических
схемах и имеет многоступенчатый характер преобразования частоты. Эти
системы сложны и экономически не выгодны. К тому же, во многих применениях
сгенерированный СВЧ сигнал необходимо передать на удаленное расстояние, а
выполнение этого действия в электрической области является непрактичным
вследствие большого затухания при передаче по коаксиальному кабелю.
Решением задачи служит передача СВЧ сигнала по оптическому волокну [39].
Следовательно, становится актуальным вопрос генерации СВЧ сигнала в
оптической области.
Традиционным подходом к формированию СВЧ сигнала считается
генерация его на основе суперпозиции двух оптических волн с различными
частотами, поступающими на фотодетектор. Затем формируется электрический
сигнал с частотой, соответствующей интервалу длин волн оптических источников
[40]. Этот подход позволяет получать сигнал в электрическом диапазоне с
частотой свыше ТГц диапазона, но имеет существенный недостаток: вследствие
некогерентности оптических источников, сгенерированный СВЧ сигнал будет
иметь значительный фазовые шумы. За последнее время было предложено
большое число способов генерации СВЧ сигнала. Их можно классифицировать на
4 категории: 1) замыкающая оптическая накачка [41, 42], 2) оптическая петля
фазовой синхронизации [43-49], 3) СВЧ генерация с использованием внешней
модуляции [50-54] и 4) двухдлинноволновой источник излучения [55, 56].
Первый способ заключается в том, что соблюдается высокая когерентность
источников излучения. Схема реализации способа изображена на рисунке 1.7 а.
Вследствие частотной модуляции на управляющем лазере, на его выходе
формируется несущая и боковые составляющие различных порядков. Затем
сигнал управляющего лазера поступает на два других лазера, несущие которых
близки к двум симметричным боковым составляющим. Таким образом, несущая
одного из лазеров фиксируется на боковой составляющей 2-го порядка управляемого лазера, а несущая другого лазера фиксируется на боковой
составляющей 2-го порядка управляемого лазера. Учитывая фазовую корреляцию
управляемых лазеров, сгенерированный СВЧ сигнал имеет низкий уровень
фазовых шумов. К тому же, при определенной конфигурации, частота
сгенерированного СВЧ сигнала после детектирования составляет умноженную
нацело частоту модулирующего РЧ сигнала.
Второй способ достижения фазовой когерентности двух оптических
источников заключается в создании петли фазовой синхронизации, как показано
на рисунке 1.7 б. После детектирования оптического сигнала двух источников
излучения, происходит сравнение его фазы с фазой опорного сигнала. Фазовый
детектор, вырабатывает ток пропорциональный фазовой разности, который
поступает на один из лазеров по линии обратной связи для коррекции фазы
излучения посредством изменения длины резонатора лазера или тока инжекции.
При правильной настройке усиления петли обратной связи и времени отклика,
относительная фаза между двумя лазерами будет значительно снижена, и,
следовательно, фаза сгенерированного сигнала будет соответствовать фазе
опорного сигнала СВЧ генератора. Требованием к высокому показателю
эффективности данной системы является условие узкой спектральной ширины
линии лазеров, чтобы обеспечить низкочастотные фазовые флуктуации. Также
известен подход совместного использования первого и второго методов
формирования СВЧ сигнала [46].
Для реализации третьего подхода применяются внешние модуляторы.
Самым известным из них является модулятор Маха-Цендера. Но его
использование также имеет недостаток, вызванный дрейфом рабочей точки на
передаточной характеристике модулятора. Решением проблемы является
использование оптического фазового модулятора [57]. Последний отличается тем,
что формирует в оптической области как несущую, так и обе боковые
составляющие, поэтому применяют узкополосный режекторный фильтр для
упразднения оптической несущей. Недостатком такого метода является то, что
передаваемые по SMF-волокну боковые составляющие будут испытывать влияние хроматической дисперсии, что в свою очередь будет изменять фазовое
соотношение между ними. Чтобы избежать негативных последствий необходимо
использовать методы компенсации хроматической дисперсии.
Последний способ генерации СВЧ сигнала использует источник излучения,
способный сгенерировать две несущие с необходимым разносом по частоте.
Ввиду того, что излучение будет генерироваться из одного источника,
когерентность несущих будет на высоком уровне. Преимуществом реализации
данного метода является отсутствие СВЧ опорного генератора, что значительно
удешевляет структуру. Ключевыми элементами в схеме на рисунке 1.7в являются
ВБР-1 с двумя сверх узкими полосами пропускания, изготовленная по технологии
относительного фазового сдвига, и ВБР-2, сделанная по принципу суперпозиции
двух стандартных ВБР.
Рисунок 1.7 – Структурные схемы систем формирования СВЧ сигнала в оптической области
Различают два основных подхода в методах формирования и управления радиолучами в ИС:
- оптические системы реальной временной задержки (РВЗ), которые вносят частотно инвариантную временную задержку с помощью оптической среды
распространения и характеризуются широкой полосой пропускания
- когерентные оптические формирователи луча с фазовым сдвигом, основанные на оптическом гетеродировании и точной настройке фазы оптической
несущей для формирования фазовой разности микроволнового сигнала
Подробнее различные методы формирования и управления радиолуча рассмотрены ниже.
В структурах пространственных оптических формирователей радиолуча,
как правило, применяются пространственные модуляторы света (ПМС) для
управления совокупностью оптических каналов, которые могут контролироваться
независимо [58, 59]. Оптические каналы распределяются между
фотоприемниками, что позволяет управлять диаграммой направленности (ДН) с
помощью РВЗ. На рисунке 1.8 изображена структурная схема Дольфи [60],
являющаяся примером формирователя двумерного РВЗ-сигнала в свободном
пространстве на основе задержек с поляризационным переключением с
использованием ПМС. Излучаемый сигнал распределяется по каналам, и для
каждого канала луч проходит через N пикселей ПМС. Каждый пиксель действует
как управляемый напряжением поляризационный ротатор, который в сочетании с
поляризационным светоделителем (PBS) переключает луч между одним из двух
путей распространения. N единиц обеспечивают временные задержки в
геометрической прогрессии (1T, 2T, ..., 2(N-1) T), где T - приращение времени.
Временная задержка между выходами определяет угол поворота ДН в дальней зоне.
Рисунок 1.8 – Структурная схема оптического формирователя с ПМС
Были также предложены фотонные реализации линзы Ротмана (рисунок 1.9)
[61-62]. В [62] фотонный блок состоит из пластичного волновода, схожего по
конструкции с его радиочастотным аналогом с фотодетекторами в качестве
интерфейсов, соединенных с передающими антеннами, и форма которого может
реализовать линейное изменение фазу с различным наклоном.
Также существуют фотонные реализации матрицы Бласса [63-64].
Рисунок 1.9 – Линза Ротмана
Еще одним примером реализацией пространственного формирования
радиолуча является работа [65], где РВЗ формируется за счет микроэлектромеханической системы микрозеркал, в которой свет отражается между
сферическими зеркалами фиксированное количество раз.
Программируемые устройства временной задержки могут быть созданы с
использованием одномодового оптического волокна [66, 67] в основе которых
будет лежать задержка распространения оптического излучения. На рисунке 1.10
показана структурная схема программируемой волоконно-оптической линии
задержки (ВОЛЗ) на основе одномодового волокна и оптических коммутаторов.
Рисунок 1.10 – Структурная схема программируемой волоконно-оптической линии задержки
Оптический сигнал проходит через расположенные каскадом оптические коммутаторы и N волоконно-оптических линий задержек, длина которых увеличивается с геометрической прогрессией. Данная концепция требует одной ВОЛЗ на каждый ИЭ системы, что уменьшает потенциал практического использования в больших ИС.
Также были рассмотрены схемы пассивных оптических формирователей радиолуча, основанных на волоконно-оптической реализации линзы Ротмана [68-
70]. Такие системы содержат ВОЛЗ соответствующей длины для формирования требуемой ДН ИС. Схемы могут содержать также оптические усилители и
разветвители.
В 1992 году Р. Сореф предложил новую концепцию ВОЛЗ, основанную на
свойствах дисперсии оптического волокна. Основная идея заключалась в
упрощении существующих схем и составляющих путем распараллеливания
временной задержки (концепция параллелизма) [71]. Для реализации данной идеи
требовалось одинаковое количество лазеров и ИЭ в системе. Для дальнейшего
упрощения используемого фотонного оборудования в системах формирования
радиолуча и формирования нескольких радиолучей одновременно, стали широко
использовать WDM-технологию , [72-75].
Концепция оптического формирователя радиолуча на базе дисперсионной
призмы была предложена Р. Эсманом и его коллегами [76, 77]. Волоконная
призма была выполнена путем комбинирования оптических волокон
соответствующей длины с высоким и низким показателями дисперсии.
Структурная схема формирователя изображена на рисунке 1.11.
Рисунок 1.11 – Структурная схема оптического фрмирователя радиолуча на базе дисперсионной призмы
Для центральной оптической длины волны величина дисперсии нулевая, что
формирует начальную позицию ДН ИС. С увеличением (уменьшением)
оптической длины волны высокодесперсионое оптическое волокно добавляет
(вычитает) временную задержку, что приводит к изменению фазы между
элементами ИС. Последующее совершенствование технологии в области оптических технологий позволило сократить массо-габаритные показатели [78,
79].
Брегговские оптические решетки также применялись для реализации РВЗ путем получения временной задержки за счет своих дисперсных свойств. Сигнал
перестраиваемого оптического лазера отражался от широкополосной брегговской решетки и формировал требуемую временную задержку между ИЭ системы [80].
Также применение нашли чирпирующие решетки Брегга, что позволило повысить
реконфигурируемость системы [81, 82]. Но данные системы подвержены
амплитудным и фазовым искажениям.
Интегрированные оптические линии могут быть реализованы на различных
видах подложек. Планарные световые схемы (PLC) [83] на основе диоксид
кремниевых волноводов применялись в работе [84, 85].
Альтернативную реализацию интегрированные оптические технологии
нашли в микрокольцевых резонаторах, основанных на технологии интеграции
КМОП и планарных оптических волноводов [86].
Недостатком таких систем является вынужденный компромисс между
максимально возможной временной задержкой, рабочей частотой и полосой
пропускания, поскольку линейный отклик оптической линии задержки строго
зависит от частоты радиосигнала. Устранение этого недостатка было рассмотрено
в работе [87], где новый подход, основанный на использовании кольцевых
резонаторов, предлагал раздельную настройку оптических несущих.
Другая структура была предложена в работе [88], где оптические линии
задержки были выполнены на основе объединения интегрированной
последовательности резонаторов. Такая конструкция уменьшает негативные
эффекты дисперсии групповой задержки и обеспечивает широкую полосу
пропускания и непрерывную настройку длительных задержек без искажений.
Другой категорией оптических формирователей являются когерентные оптические формирователи луча с фазовым сдвигом, основанные, как правило, на
гетеродинных оптических источниках, частота биения которых соответствует частоте СВЧ сигнала. Управление фазой СВЧ сигнала осуществляется за счет
управления относительной фазой оптического сигнала [89, 90].
Данный вид формирователей основан на трехмерном пространственном Фурье-преобразовании функции оптических линз и взаимосвязи между передней
и задней фокальными плоскостями. В работе [91] пространственное распространение световой амплитуды в передней фокальной плоскости преобразуется оптическим Фурье-преобразованием в фазовое распределение в задней фокальной плоскости линзы. Выборка сигналов в задней фокальной
плоскости производится с помощью набора микролинз или пучков оптических волокон, соединенных с ИЭ системы.
Основным преимуществом такого подхода является компактность и простота. Тем не менее, изготовление пространственной волоконно-оптической
матрицы с заданной точностью достаточно проблематично в рамках массового производства.
В работах [92, 93] предложено использовать ПМС для создания относительного фазового сдвига совместно с методами РВЗ для формирования
временных задержек с целью уменьшения вносимых потерь и повышения реконфигурируемости системы. Также представлены работы, использующие
WDM технологии в когерентных структурах на базе ПМС [94], где для построения многолучевого гетеродинного формирователя радиолуча
использовалось пространственное и спектральное разделение каналов. В работе [84] описана гетеродинная оптическая волноводная система
формирования и управления ДН ИС интегрированная на электро-оптическую подложку ниобата лития. В других работах приводятся примеры синтезирования оптических формирователей радиолуча, интегрированных на подложки фосфида индия [95, 96] и PLC на основе диоксид кремниевых подложек [97].
В таблице 1 приведены преимущества и недостатки рассмотренных систем формирователя радиолуча на основе фотонных технологий.
Таблица 1 - Классификация фотонных формирователей радиоизлучения
Класс | Технология | Преимущества | Недостатки |
Оптические |
Основанная на пространственных модуляторах света |
-Высокая производительность параллельной обработки -Возможности многолучевого распространения |
Значительные вносимые потери -Стабильность против условий окр. среды -Значительные размеры -Необходимость быстрых пространственных оптических модуляторов |
Оптические |
Основанная на фотонной линзе Ротмана |
-Возможности многолучевого распространения -Широкая полоса частот формирователя -Компактность конструкции |
-Значительные вносимые потери -Ограниченная масштабируемость -Ограниченная разрешающая способность -Требуются быстрые коммутаторы для перестроения угла ДН |
Оптические |
Основанная на коммутируемых волоконно-оптических линиях задержки |
-Высокая гибкость -Возможность |
-Ограниченная масштабируемость -Большие габариты - Требуются быстрые коммутаторы для перестроения угла ДН |
Оптические формирователи с технологией реальной временной задержки |
Основанная на волоконно-оптической линзе Ротмана |
-Возможности многолучевого распространения -Легкая реализация -Независимость от длины волны излучения |
-Ограниченная масштабируемость -Большие габариты - Требуются быстрые коммутаторы для перестроения угла ДН |
Оптические формирователи с технологией реальной временной задержки |
Основанная на микрокольцевых оптических резонаторах |
-Встроенное устройство |
-Компромисс между шириной полосы и задержкой -Высокая пульсация задержки -Значительные вносимые потери -Зависимость от длины волны излучения -Сложность реализации |
Оптические формирователи с технологией реальной временной задержки |
Оптическая призма Эсмана, основанная на высоко\низко дисперсном оптическом волокне |
-Широкая полоса частот формирователя луча -Высокая гибкость -Возможность многолучевого распространения при низкой сложности устройства формирователя луча -Ограниченное количество оптических соединений -Перестройка луча за счет источника излучения |
-Необходимость большой длины ВОЛС -Значительные габариты -Температурная чувствительность |
Оптические формирователи с технологией реальной временной задержки |
Основанная на WDM при использовании решетки Брэгга |
-Широкая полоса частот формирователя луча -Высокая гибкость -Низкие вносимые потери -Возможности многолучевого формирования при низкой сложности - Перестройка луча за счет источника излучения - Ограниченное количество оптических соединений |
-Большое количество брэгговских решеток -Высокая стоимость системы -Многолучевая интерференция для брэгговских решеток |
Когерентные оптические формирователи луча с фазовым сдвигом |
Формирователи луча, Фурьепреобразования |
-Высокий параллелизм -Низкие массогабаритные показатели |
-Высокие вносимые потери -Опто-механическое совмещение конструкций -Стабильность против условий окр. среды -Необходимость матрицы быстрых пространственных оптических модуляторов |
Когерентные оптические формирователи луча с фазовым сдвигом |
Гибридный формирователь луча на основе массивов пространственных оптических модуляторов |
-Высокий параллелизм -Низкие массогабаритные показатели |
-Высокие вносимые потери -Стабильность против условий окр. среды -Необходимость быстрых пространственных оптических модуляторов |
Когерентные оптические формирователи луча с фазовым сдвигом |
Формирователь луча на основе интегрированного Ниобат литиевого или кремниевого полупроводникового фазовращателя |
-Низкие массогабаритные показатели |
-Высокие вносимые потери -Ограниченная масштабируемость -Зависимость от условий окр. среды -Значительное энергопотребление |
Данная статья про свч фотонные технологии подтверждают значимость применения современных методик для изучения данных проблем. Надеюсь, что теперь ты понял что такое свч фотонные технологии, оптическая обработка сигналов, решетка брэгга, устройства wdm и для чего все это нужно, а если не понял, или есть замечания, то не стесняйся, пиши или спрашивай в комментариях, с удовольствием отвечу. Для того чтобы глубже понять настоятельно рекомендую изучить всю информацию из категории Устройства СВЧ и антенны
Комментарии
Оставить комментарий
Устройства СВЧ и антенны
Термины: Устройства СВЧ и антенны