ऑप्टिकल स्विचवर आधारित फायबर ऑप्टिक डिले लाइन

फायबर ऑप्टिक डिले लाइनचे तत्त्व

संपूर्ण ऑप्टिकल सिग्नल प्रोसेसिंगमध्ये, ऑप्टिकल फायबर सिग्नल विलंब, विस्तार, व्यत्यय इत्यादी कार्ये साध्य करू शकते. या कार्यांचा योग्य वापर केल्यास संपूर्ण ऑप्टिकल क्षेत्रात माहिती प्रक्रिया साध्य करता येते. त्यापैकी, ऑप्टिकल फायबरच्या विलंब कार्याचा वापर करून फायबर ऑप्टिक डिले लाइन बनवता येते. सामान्य सिंगल-मोड ऑप्टिकल फायबरचे उदाहरण घेतल्यास, जेव्हा १५५०nm च्या कार्यरत तरंगलांबीच्या ऑप्टिकल सिग्नलचे प्रसारण होते, तेव्हा २०० मीटरच्या प्रसारणात १μs चा विलंब साधता येतो आणि त्यासोबत होणारे इन्सर्शन लॉस फक्त ०.०४dB असते. या तुलनेत, पारंपरिक मायक्रोवेव्ह डिले लाइनमुळे होणारे इन्सर्शन लॉस अनेक dB असते, तर ऑप्टिकल फायबर डिले लाइन हे इन्सर्शन लॉस जवळजवळ २ पटीने कमी करते, ज्यामुळे फायबर ऑप्टिक डिले लाइनची स्पर्धात्मकता लक्षणीयरीत्या वाढते. याव्यतिरिक्त, फायबरऑप्टिक डिले लाइनतसेच, यात लहान आकार, हलके वजन, मोठे डिले बँडविड्थ प्रॉडक्ट, आणि मजबूत विद्युतचुंबकीय हस्तक्षेप विरोधी क्षमता ही वैशिष्ट्ये आहेत, आणि ते मायक्रोवेव्ह डिले लाईन्सचे एक प्रबळ स्पर्धक बनले आहेत, तसेच अनेक क्षेत्रांमध्ये मायक्रोवेव्ह डिले लाईन्सची जागा पूर्णपणे घेऊ शकतात. पारंपारिक मायक्रोवेव्ह डिले लाईनच्या तुलनेत, ऑप्टिकल फायबर डिले लाईनमध्ये उच्च टाइम बँडविड्थ प्रॉडक्ट असते, जे दर्शवते की प्रणालीमध्ये फ्रिक्वेन्सी मापनाचे चांगले रिझोल्यूशन, उच्च संवेदनशीलता आणि उच्च सिग्नल इंटरसेप्शन क्षमता आहे, आणि ते डिले लाईन्ससारख्या उच्च रिझोल्यूशन रडार प्रणालींच्या गरजा पूर्ण करू शकते. आणि FDL ची ऑपरेटिंग फ्रिक्वेन्सी खूप जास्त असते, जी 100GHz पेक्षा खूप जास्त असू शकते, शेकडो मेगाहर्ट्झ ऑपरेटिंग फ्रिक्वेन्सी असलेल्या सरफेस अकूस्टिक वेव्ह डिले लाईन आणि काही दहा मेगाहर्ट्झ ऑपरेटिंग फ्रिक्वेन्सी असलेल्या CCD डिले लाईनच्या तुलनेत अनेक पटींनी जास्त आहे, आणि भविष्यातील कम्युनिकेशन रडार आणि इतर प्रणाली उच्च फ्रिक्वेन्सी बँडच्या ट्रेंडकडे वळतील यावर आधारित, FDL हा एक महत्त्वपूर्ण फायदा आहे; याव्यतिरिक्त, फायबर डिले लाईनमध्ये हे वैशिष्ट्य देखील आहे की युनिट डिले लॉस फ्रिक्वेन्सीवर अवलंबून नसतो. या फायबर ऑप्टिक डिले लाईन्सचे अद्वितीय फायदे निःसंशयपणे सिग्नल प्रोसेसिंगमधील त्यांची क्षमता सिद्ध करतात.

फायबर ऑप्टिक डिले लाइनचा वापर

फायबर ऑप्टिक डिले लाइनचे मूलभूत कार्य सिग्नलला विलंब लावणे हे आहे, ज्यामुळे डिलेचा वापर करून ऑल-ऑप्टिकल स्टोरेज आणि शिफ्ट इक्वालिटीचे कार्य साध्य करता येते. याचा उपयोग फेझ्ड अॅरे रडार, ऑप्टिकल फायबर कम्युनिकेशन सिस्टीम, ऑप्टिकल कॉम्प्युटर सिस्टीम आणि इलेक्ट्रॉनिक काउंटरमेझर्समध्ये मोठ्या प्रमाणावर होतो. फेझ्ड अॅरे रडारमध्ये, फेझ्ड अॅरे अँटेना हा मुख्य घटक असतो. फेझ्ड अॅरे अँटेनाचे मुख्य कार्य संश्लेषित बीमच्या पॅटर्न फंक्शनमध्ये बदल करणे हे आहे, जेणेकरून अँटेना बीमच्या आकारात बदल आणि बीमचे जलद स्कॅनिंग साध्य करता येते. हे कार्य अँटेना युनिटमध्ये सिग्नलच्या अॅम्प्लिट्यूड आणि फेज माहितीवर नियंत्रण ठेवून साध्य केले जाते, त्यामुळे डिले लाइन हा एक अपरिहार्य भाग आहे. मायक्रोवेव्ह डिले लाइनच्या तुलनेत, FDL ची बँडविड्थ जास्त असते आणि बीम टिल्टची समस्या नसते. ऑप्टिकली नियंत्रित फेझ्ड अॅरे अँटेनामध्ये, FDL मायक्रोवेव्ह सिग्नलचे अचूक फेज वाटप आणि नियंत्रण साध्य करू शकते आणि इको सिग्नलचा संबंधित नॉईज काढून टाकू शकते, त्यामुळे फेझ्ड अॅरे अँटेनामध्ये FDL हा सर्वोत्तम पर्याय असू शकतो. रडार टार्गेट सिम्युलेटरमध्ये, वेगवेगळ्या अंतरावरील सिग्नलचे सिम्युलेशन करण्यासाठी FDL चा वापर केला जातो. रडार टार्गेट सिम्युलेटरसाठी आधुनिक रडार प्रणालीच्या गरजा, जसे की उच्च फ्रिक्वेन्सी बँड, जलद टार्गेट स्विचिंग गती आणि लांब टार्गेट सिम्युलेशन अंतर, यांमुळे पारंपरिक डिले लाईन्स रडार प्रणालीच्या गरजा पूर्ण करण्यास खूप कमी पडल्या आहेत, त्यामुळे फायबर ऑप्टिक डिले लाईन ही एकमेव लागू होणारी डिले लाईन बनली आहे. याव्यतिरिक्त, ऑप्टिकल फायबर कम्युनिकेशन प्रणालीमध्ये, FDL सिग्नल कोडिंग आणि कॅशिंगचे कार्य देखील साध्य करू शकते. सारांश, असे दिसून येते की फायबर ऑप्टिक डिले लाईनला अनेक क्षेत्रांमध्ये महत्त्वपूर्ण उपयोग आणि अपरिहार्य स्थान आहे, त्यामुळे उच्च-कार्यक्षम फायबर ऑप्टिक डिले लाईनच्या अभ्यासाला अनुप्रयोगासाठी मोठे वैज्ञानिक महत्त्व आहे.मायक्रोवेव्ह फोटॉन तंत्रज्ञान.

फायबर ऑप्टिक डिले लाइनची रचना

ऑप्टिकल स्विचवर आधारित फायबर ऑप्टिक डिले लाइन, ऑप्टिकल स्विचद्वारे वेगवेगळे ऑप्टिकल मार्ग निवडून वेगवेगळे विलंब साधते. ऑप्टिकल मार्ग बदलून वेगवेगळे विलंब साधणे हे या प्रकारच्या योजनेचे मूळ तत्त्व आहे. ही एक वैशिष्ट्यपूर्ण डिस्क्रीट फायबर ऑप्टिक डिले लाइन असून, तिची वैशिष्ट्यपूर्ण रचना आकृतीत दर्शविली आहे.

 

मॉड्युलेटेड ऑप्टिकल सिग्नल ऑप्टिकल फायबरमधून प्रसारित झाल्यानंतर, ऑप्टिकल स्विच अॅरेद्वारे संबंधित विलंब निर्माण करणारा ऑप्टिकल मार्ग निवडला जातो आणि ऑप्टिकल स्विच चालू करून व इतर ऑप्टिकल स्विचेस बंद ठेवून आवश्यक विलंब साधता येतो. या प्रकारच्या ऑप्टिकल फायबर डिले लाइनचा फायदा हा आहे की, याच्याद्वारे मोठा विलंब साधता येतो, अंमलबजावणीची पद्धत सोपी आहे आणि वेगवेगळ्या ऑप्टिकल स्विचेसच्या निवडीनुसार संबंधित वैशिष्ट्ये भिन्न असतात.