CN106656402A - 基于离散lcfbg和光纤反射镜的可调谐真延时实验装置及方法 - Google Patents

基于离散lcfbg和光纤反射镜的可调谐真延时实验装置及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106656402A
CN106656402A CN201611140470.3A CN201611140470A CN106656402A CN 106656402 A CN106656402 A CN 106656402A CN 201611140470 A CN201611140470 A CN 201611140470A CN 106656402 A CN106656402 A CN 106656402A
Authority
CN
China
Prior art keywords
wavelength
optical
division multiplexer
fiber
division
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201611140470.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106656402B (zh
Inventor
马骏
王朕
朱日宏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nanjing University of Science and Technology
Original Assignee
Nanjing University of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nanjing University of Science and Technology filed Critical Nanjing University of Science and Technology
Priority to CN201611140470.3A priority Critical patent/CN106656402B/zh
Publication of CN106656402A publication Critical patent/CN106656402A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106656402B publication Critical patent/CN106656402B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J14/00—Optical multiplex systems
    • H04J14/02—Wavelength-division multiplex systems
    • H04J14/0227—Operation, administration, maintenance or provisioning [OAMP] of WDM networks, e.g. media access, routing or wavelength allocation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J14/00—Optical multiplex systems
    • H04J14/02—Wavelength-division multiplex systems
    • H04J14/0278—WDM optical network architectures

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于离散LCFBG和光纤反射镜的可调谐真延时实验装置及方法。激光器发出的光源经由波分复用器后，被微波信号调制，然后经过由光纤反射镜构成的波分复用单元，完成第一级光延时；延迟后的信号被分光器分为两路，分别经过波分复用和离散啁啾光纤光栅单元，实现第二级延时，最终输出具有等延时差的四路信号，并在此基础上进行延时差的微调谐。本发明可以实现延迟系统的等延时差输出与调谐，精度高，同时，不受空间限制，抗干扰能力强，结构简单，重量轻，可封装性好。

Description

基于离散LCFBG和光纤反射镜的可调谐真延时实验装置及 方法
技术领域
本发明属于光纤传感技术领域，具体涉及一种基于离散LCFBG和光纤反射镜的可调谐真延时实验装置及方法。
背景技术
雷达作为军事武器系统和电子系统的探测和跟踪目标，不仅要求分辨率高、反应速度快，而且要做到抗干扰、同时监测多个目标。相控阵天线可以实现无物理运动转向的信号波束控制，有效的提高了波束扫描的自适应性，在雷达研究中脱颖而出。
光纤材料延迟技术和相控阵技术的结合，就是光控相控阵技术。光纤材料本身体积小、重量轻、带宽大、损耗低和抗电磁干扰能力强，成为光控相控阵雷达研究的主要推动因素。同时，光控相控阵技术解决了传统相控阵的波束偏斜和带宽受限的问题，受到了国内外学者的广泛关注。现有的光纤延迟线系统主要包括基于波长不变，路径变化的光纤型延迟线和基于路径基本不变，波长变化的色散型延迟线。建立和完善以光纤材料为核心的光纤延迟线系统，成为推动光控相控阵技术发展的热门话题。
南洋理工大学Pham Q. Thai等人在《Simplified Optical Dual BeamformerEmploying Multichannel Chirped Fiber Grating and Tunable Optical Delay Lines》中提出一种基于线性啁啾光纤光栅的可调谐延时系统。通过调谐激光器输出波长和可调谐延迟器件，实现两级延时，最终输出两组四路等延时差的信号。该系统过度依赖于可调激光器的波长输出，不能对某一路或者某几路信号进行单独的时延调谐。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于离散LCFBG（线性啁啾光纤光栅）和光纤反射镜的可调谐真延时实验装置及方法，通过对可调谐激光器、可调谐线性啁啾光纤光栅和PZT的同步调谐，实现四路等延时差信号的输出，并在此基础上进行实时微调谐，精度高，结构简单，重量轻，可封装性好。
实现本发明目的的技术解决方案为：一种基于离散LCFBG和光纤反射镜的可调谐真延时实验装置，其特征在于：包括可调谐激光器、固定波长激光器、第一波分复用器、第二波分复用器、第三波分复用器、第四波分复用器、第五波分复用器、信号发生器、电光调制器、第一光环行器、第二光环行器、第三光环行器、第四光环形器、四个光纤反射镜、两个压电陶瓷（PZT）、分光器、第一线性啁啾光纤光栅、第二线性啁啾光纤光栅、第三线性啁啾光纤光栅、四个光电探测器；
可调谐激光器和固定波长激光器接第一波分复用器的波分端口，第一波分复用器的复用端口和信号发生器分别接入电光调制器的两个输入端，电光调制器的输出端接第一光环形器的1端口，第一光环形器的2端口接第二波分复用器的复用端口，第二波分复用器的两个波分端口分别接两个光纤反射镜，其中一个光纤反射镜的部分尾纤绕于PZT上，第一光环形器的3端口接分光器的输入端，分光器的两个输出端分别接第二光环形器、第三光环形器的1端口；第二光环形器的2端口接第三波分复用器的复用端口，第三波分复用器的两个波分端口分别接剩余两个光纤反射镜，其中一个光纤反射镜的部分尾纤绕于PZT上，第二光环形器的3端口接第四波分复用器的复用端口，第四波分复用器的两波分端口分别接两个光电探测器；另一方面，第三光环形器的2端口接由第一线性啁啾光纤光栅和第二线性啁啾光纤光栅依次串联而成的离散啁啾光纤光栅单元，第三光环形器的3端口接第五波分复用器的复用端口，第五波分复用器的一波分端口直接接光电探测器，另一波分端口接第四光环行器的1端口，第四光环行器的2端口接由第三线性啁啾光纤光栅，第四光环行器的3端口光电探测器。
一种基于离散LCFBG和光纤反射镜的可调谐真延时实验装置的方法，方法步骤如下：
步骤1、将上述基于离散LCFBG和光纤反射镜的可调谐真延时实验装置的四个光电探测器并联接入示波器，转入步骤2；
步骤2、打开可调谐激光器和固定波长激光器，可调谐激光器输出的光源经第一波分复用器与之匹配的波分通道后进入电光调制器，与来自信号发生器输入的微波信号发生干涉，调制后的光信号经第一光环形器后进入第二波分复用器的一个波分通道，在PZT所在的光纤反射镜端面发生反射，被反射后的光信号经分光器后被分为两路信号，一路经第二光环形器，进入第三波分复用器的一个波分通道，在这个通道连接的PZT所在的光纤反射镜端面发生反射，二次反射后的光信号经过第四波分复用器与之匹配的波分通道后进入光电探测器，最后显示在示波器上；另一路光信号经第三光环形器后在第一线性啁啾光纤光栅处发生反射，二次反射后的光信号经第五波分复用器与之匹配的波分通道后在第三线性啁啾光纤光栅处发生第三次反射，后依次进入光电探测器、示波器；
固定波长激光器输出的光源经第一波分复用器与之匹配的波分通道后进入电光调制器，与来自信号发生器输入的微波信号发生干涉，调制后的光信号经第一光环形器后进入第二波分复用器的另一个波分通道，直接经过光纤反射镜发生反射，被反射后的光信号经分光器后被分为两路信号，一路经第二光环形器，进入第三波分复用器的另一个波分通道，直接经过光纤反射镜发生二次反射，二次反射后的光信号经过第四波分复用器与之匹配的波分通道后进入光电探测器，最后显示在示波器上；另一路光信号经第三光环形器后在第二线性啁啾光纤光栅处发生反射，二次反射后的光信号进入第五波分复用器与之匹配的波分通道，后依次进入光电探测器、示波器；
观察并记录此时四路信号在示波器上显示的延时差，转入步骤3；
步骤3、向长波或短波方向同步调谐可调谐激光器的波长、通过PZT调谐各自缠绕的光纤、调谐第二线性啁啾光纤光栅，记录此时四路信号在示波器上显示的延时差，转步骤5；
步骤5、重复步骤4，直至超出可调谐激光器的调谐范围，转入步骤6；
步骤6、绘制四路输出信号的延时差随可调谐激光器输出波长的变化图，分析该可调谐真延时系统的调谐精度和调谐范围。
本发明与现有技术相比，其显著优点在于：
（1）实现延迟系统的等延时差输出与微调谐，灵活性高。
（2）抗干扰，不受空间尺寸限制。
（3）结构简单，重量轻，可封装性好。
附图说明
图1为本发明基于离散LCFBG和光纤反射镜的可调谐真延时实验装置结构图。
图2为本发明基于离散LCFBG和光纤反射镜的可调谐真延时实验装置测试结构图。
图3为本发明未调谐可调谐激光器的输出波长时的真延时示意图。
图4为本发明同步调谐可调谐激光器的输出波长、PZT和可调谐线性啁啾光纤光栅时的真延时示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
结合图1，一种基于离散LCFBG和光纤反射镜的可调谐真延时实验装置，包括可调谐激光器1、固定波长激光器2、第一波分复用器3-1、第二波分复用器3-2、第三波分复用器3-3、第四波分复用器3-4、第五波分复用器3-5、信号发生器4、电光调制器5、第一光环行器6-1、第二光环行器6-2、第三光环行器6-3、第四光环形器6-4、四个光纤反射镜7、两个压电陶瓷PZT8、分光器9、第一线性啁啾光纤光栅10-1、第二线性啁啾光纤光栅10-2、第三线性啁啾光纤光栅10-3、四个光电探测器11；
可调谐激光器1和固定波长激光器2接第一波分复用器3-1的波分端口，第一波分复用器3-1的复用端口和信号发生器4分别接入电光调制器5的两个输入端，电光调制器5的输出端接第一光环形器6-1的1端口，第一光环形器6-1的2端口接第二波分复用器3-2的复用端口，第二波分复用器3-2的两个波分端口分别接两个光纤反射镜7，其中一个光纤反射镜7的部分尾纤绕于PZT8上，第一光环形器6-1的3端口接分光器9的输入端，分光器9的两个输出端分别接第二光环形器6-2、第三光环形器6-3的1端口；第二光环形器6-2的2端口接第三波分复用器3-3的复用端口，第三波分复用器3-3的两个波分端口分别接剩余两个光纤反射镜7，其中一个光纤反射镜7的部分尾纤绕于PZT8上，第二光环形器6-2的3端口接第四波分复用器3-4的复用端口，第四波分复用器3-4的两波分端口分别接两个光电探测器11；另一方面，第三光环形器6-3的2端口接由第一线性啁啾光纤光栅10-1和第二线性啁啾光纤光栅10-2依次串联而成的离散啁啾光纤光栅单元，第三光环形器6-3的3端口接第五波分复用器3-5的复用端口，第五波分复用器3-5的一波分端口直接接光电探测器11，另一波分端口接第四光环行器6-4的1端口，第四光环行器6-4的2端口接由第三线性啁啾光纤光栅10-3，第三线性啁啾光纤光栅10-3及其尾纤构成延迟线，第四光环行器6-4的3端口光电探测器11。
所述分光器（9）采用1×2 分光器。
结合图2，一种基于离散LCFBG和光纤反射镜的可调谐真延时实验装置的方法，方法步骤如下：
步骤1、将上述基于离散LCFBG和光纤反射镜的可调谐真延时实验装置的四个光电探测器11并联接入示波器12，转入步骤2。
步骤2、打开可调谐激光器1和固定波长激光器2，可调谐激光器1输出的光源经第一波分复用器3-1与之匹配的波分通道后进入电光调制器5，与来自信号发生器4输入的微波信号发生干涉，调制后的光信号经第一光环形器6-1后进入第二波分复用器3-2的一个波分通道，在PZT 8所在的光纤反射镜7端面发生反射，被反射后的光信号经分光器9后被分为两路信号，一路经第二光环形器6-2，进入第三波分复用器3-3的一个波分通道，在这个通道连接的PZT 8所在的光纤反射镜7端面发生反射，二次反射后的光信号经过第四波分复用器3-4与之匹配的波分通道后进入光电探测器11，最后显示在示波器12上；另一路光信号经第三光环形器6-3后在第一线性啁啾光纤光栅10-1处发生反射，二次反射后的光信号经第五波分复用器3-5与之匹配的波分通道后在第三线性啁啾光纤光栅10-3处发生第三次反射，后依次进入光电探测器11、示波器12。
固定波长激光器2输出的光源经第一波分复用器3-1与之匹配的波分通道后进入电光调制器5，与来自信号发生器4输入的微波信号发生干涉，调制后的光信号经第一光环形器6-1后进入第二波分复用器3-2的另一个波分通道，直接经过光纤反射镜7发生反射，被反射后的光信号经分光器9后被分为两路信号，一路经第二光环形器6-2，进入第三波分复用器3-3的另一个波分通道，直接经过光纤反射镜7发生二次反射，二次反射后的光信号经过第四波分复用器3-4与之匹配的波分通道后进入光电探测器11，最后显示在示波器12上；另一路光信号经第三光环形器6-3后在第二线性啁啾光纤光栅10-2处发生反射，二次反射后的光信号进入第五波分复用器3-5与之匹配的波分通道，后依次进入光电探测器11、示波器12。
观察并记录此时四路信号在示波器12上显示的延时差，转入步骤3。
步骤3、向长波或短波方向同步调谐可调谐激光器1的波长、通过PZT 8调谐各自缠绕的光纤、调谐第二线性啁啾光纤光栅10-2，记录此时四路信号在示波器12上显示的延时差，转步骤5。
步骤5、重复步骤4，直至超出可调谐激光器1的调谐范围，转入步骤6。
步骤6、绘制四路输出信号的延时差随可调谐激光器1输出波长的变化图，分析该可调谐真延时系统的调谐精度和调谐范围。
所述分光器9采用1×2 分光器，两输出端等长。
所述固定波长激光器2的波长在波长可调谐激光器1的波长范围外。
第一波分复用器3-1、第二波分复用器3-2、第三波分复用器3-3、第四波分复用器3-4和第五波分复用器3-5完全相同，每个波分复用器中两个波分通道的波长范围覆盖各自激光器输出的波长，并且波长范围没有交叠。
所述第二波分复用器3-2波分端中两光纤反射镜7的反射端面到各自端口的距离差为2L，其中PZT 8所在的通道较长；第三波分复用器3-3波分端中两光纤反射镜7的反射端面到各自端口的距离差为L，L的范围为10~20mm，其中PZT 8所在的通道较长。
以第三线性啁啾光纤光栅10-3的中心波长反射位置为测量基准，保证第四波分复用器3-4、第五波分复用器3-5的波分端口到四个光电探测器11的输入端等光程。
所述信号发生器4的输出频率与电光调制器5的调制频率、光电探测器11的探测频率、示波器12的工作频率匹配。
所述第一线性啁啾光纤光栅10-1、第三线性啁啾光纤光栅10-3的中心反射波长与可调谐激光器1的中心波长相同。
第二线性啁啾光纤光栅10-2的中心反射波长与固定波长激光器2的输出波长相同。
第一线性啁啾光纤光栅10-1、第三线性啁啾光纤光栅10-3除啁啾系数相反以外，其他参数均相同。
四个光环形器完全相同；四个光纤反射镜7完全相同；两个PZT 8完全相同；四个光电探测器11完全相同。
所述第一线性啁啾光纤光栅10-1与第二线性啁啾光纤光栅10-2的中心波长反射位置距离为L，L的范围为10~20mm，可调谐线性啁啾光纤光栅10-2的位置偏后。
上述步骤三中，同步调谐可调谐激光器1的波长、通过PZT 8调谐各自缠绕的光纤、调谐第二线性啁啾光纤光栅10-2，即保证该输出波长下，四路信号等延时差输出。
实施例1
实验测试了一款固定波长激光器2，输出波长为1542.9nm；一款波长可调谐激光器1，中心波长为1550.9nm，调谐范围为；第一波分复用器3-1、第二波分复用器3-2、第三波分复用器3-3、第四波分复用器3-4和第五波分复用器3-5均相同，其两波分通道的波长范围分别为：、；第一线性啁啾光纤光栅10-1的中心反射波长为1550.9nm，啁啾系数为6nm/cm，光栅长度为6mm，第二线性啁啾光纤光栅10-2的中心反射波长为1542.9nm，啁啾系数为-6nm/cm，光栅长度为6mm，两光栅首尾间距4mm；第三线性啁啾光纤光栅10-3的中心反射波长为1550.9nm，啁啾系数为-6nm/cm，光栅长度为6mm；第二波分复用器3-2波分端中两光纤反射镜7的反射端到各自端口的距离分别为200mm、220mm，其中PZT8所在的通道较长；第三波分复用器3-3波分端中两光纤反射镜7的反射端到各自端口的距离分别为200mm、210mm，距离第二光环行器6-2的2端口分别为400mm、410mm其中PZT 8所在的通道较长；第一线性啁啾光纤光栅10-1的中心反射位置距离第三光环行器6-3的2端口为400mm；四个光电探测器11的内部光纤长度均为40mm；其余部分有等长要求的，光程均为1000mm；信号发生器4的输出频率为3GHz，电光调制器5的工作频率不大于12GHz，四个光电探测器11的探测频率不大于12GHz，示波器12的工作频率为0~4GHz；其测试装置如图2所示，一种基于离散LCFBG和光纤反射镜的可调谐真延时实验装置的方法，其方法步骤为：
步骤1、将上述基于离散LCFBG和光纤反射镜的可调谐真延时实验装置的四个光电探测器11并联接入示波器12，转入步骤2。
步骤2、打开可调谐激光器1和固定波长激光器2，可调谐激光器1输出的光源经第一波分复用器3-1与之匹配的波分通道后进入电光调制器5，与来自信号发生器4输入的微波信号发生干涉，调制后的光信号经第一光环形器6-1后进入第二波分复用器3-2的一个波分通道，在PZT 8所在的光纤反射镜7端面发生反射，被反射后的光信号经分光器9后被分为两路信号，一路经第二光环形器6-2，进入第三波分复用器3-3的一个波分通道，在PZT 8所在的光纤反射镜7端面发生反射，二次反射后的光信号经过第四波分复用器3-4与之匹配的波分通道后进入光电探测器11，最后显示在示波器12上；另一路光信号经第三光环形器6-3后在第一线性啁啾光纤光栅10-1处发生反射，二次反射后的光信号经第五波分复用器3-5与之匹配的波分通道后在第三线性啁啾光纤光栅10-3处发生第三次反射，后依次进入光电探测器11、示波器12。
固定波长激光器2输出的光源经第一波分复用器3-1与之匹配的波分通道后进入电光调制器5，与来自信号发生器4输入的微波信号发生干涉，调制后的光信号经第一光环形器6-1后进入第二波分复用器3-2的另一个波分通道，直接经过光纤反射镜7发生反射，被反射后的光信号经分光器9后被分为两路信号，一路经第二光环形器6-2，进入第三波分复用器3-3的另一个波分通道，直接经过光纤反射镜7发生二次反射，二次反射后的光信号经过第四波分复用器3-4与之匹配的波分通道后进入光电探测器11，最后显示在示波器12上；另一路光信号经第三光环形器6-3后在第二线性啁啾光纤光栅10-2处发生反射，二次反射后的光信号进入第五波分复用器3-5与之匹配的波分通道，后依次进入光电探测器11、示波器12。
观察并记录此时四路信号在示波器12上显示的延时差，转入步骤3。
步骤3、向长波或短波方向同步调谐可调谐激光器1的波长、通过PZT 8调谐各自缠绕的光纤、调谐第二线性啁啾光纤光栅10-2，记录此时四路信号在示波器12上显示的延时差，转步骤5。
步骤5、重复步骤4，直至超出可调谐激光器1的调谐范围，转入步骤6。
步骤6、绘制四路输出信号的延时差随可调谐激光器1输出波长的变化图，分析该可调谐真延时系统的调谐精度和调谐范围。
结合图1~图4，本实施案例在初始波长下，输出延时差为100ps的四路信号；在此基础上，同步调谐可调谐激光器的波长、通过PZT调谐各自缠绕的光纤、调谐可调谐线性啁啾光纤光栅，输出信号的延时差发生相应变化。本发明可以实现四路等延时差信号的输出，并在此基础上进行实时微调谐，精度高，不受空间限制，抗干扰能力强，结构简单，重量轻，可封装性好。

Claims (9)

1.一种基于离散LCFBG和光纤反射镜的可调谐真延时实验装置，其特征在于：包括可调谐激光器（1）、固定波长激光器（2）、第一波分复用器（3-1）、第二波分复用器（3-2）、第三波分复用器（3-3）、第四波分复用器（3-4）、第五波分复用器（3-5）、信号发生器（4）、电光调制器（5）、第一光环行器（6-1）、第二光环行器（6-2）、第三光环行器（6-3）、第四光环形器（6-4）、四个光纤反射镜（7）、两个压电陶瓷（8）、分光器（9）、第一线性啁啾光纤光栅（10-1）、第二线性啁啾光纤光栅（10-2）、第三线性啁啾光纤光栅（10-3）、四个光电探测器（11）；
可调谐激光器（1）和固定波长激光器（2）接第一波分复用器（3-1）的波分端口，第一波分复用器（3-1）的复用端口和信号发生器（4）分别接入电光调制器（5）的两个输入端，电光调制器（5）的输出端接第一光环形器（6-1）的1端口，第一光环形器（6-1）的2端口接第二波分复用器（3-2）的复用端口，第二波分复用器（3-2）的两个波分端口分别接两个光纤反射镜（7），其中一个光纤反射镜（7）的部分尾纤绕于PZT（8）上，第一光环形器（6-1）的3端口接分光器（9）的输入端，分光器（9）的两个输出端分别接第二光环形器（6-2）、第三光环形器（6-3）的1端口；第二光环形器（6-2）的2端口接第三波分复用器（3-3）的复用端口，第三波分复用器（3-3）的两个波分端口分别接剩余两个光纤反射镜（7），其中一个光纤反射镜（7）的部分尾纤绕于PZT（8）上，第二光环形器（6-2）的3端口接第四波分复用器（3-4）的复用端口，第四波分复用器（3-4）的两波分端口分别接两个光电探测器（11）；另一方面，第三光环形器（6-3）的2端口接由第一线性啁啾光纤光栅（10-1）和第二线性啁啾光纤光栅（10-2）依次串联而成的离散啁啾光纤光栅单元，第三光环形器（6-3）的3端口接第五波分复用器（3-5）的复用端口，第五波分复用器（3-5）的一波分端口直接接光电探测器（11），另一波分端口接第四光环行器（6-4）的1端口，第四光环行器（6-4）的2端口接由第三线性啁啾光纤光栅（10-3），第四光环行器（6-4）的3端口光电探测器（11）。
2.根据权利要求1所述的基于离散LCFBG和光纤反射镜的可调谐真延时实验装置，其特征在于：所述分光器（9）采用1×2 分光器。
3.一种基于权利要求1所述的基于离散LCFBG和光纤反射镜的可调谐真延时实验装置的方法，其特征在于，方法步骤如下：
步骤1、将上述基于离散LCFBG和光纤反射镜的可调谐真延时实验装置的四个光电探测器（11）并联接入示波器（12），转入步骤2；
步骤2、打开可调谐激光器（1）和固定波长激光器（2），可调谐激光器（1）输出的光源经第一波分复用器（3-1）与之匹配的波分通道后进入电光调制器（5），与来自信号发生器（4）输入的微波信号发生干涉，调制后的光信号经第一光环形器（6-1）后进入第二波分复用器（3-2）的一个波分通道，在PZT（8）所在的光纤反射镜（7）端面发生反射，被反射后的光信号经分光器（9）后被分为两路信号，一路经第二光环形器（6-2），进入第三波分复用器（3-3）的一个波分通道，在这个通道连接的PZT（8）所在的光纤反射镜（7）端面发生反射，二次反射后的光信号经过第四波分复用器（3-4）与之匹配的波分通道后进入光电探测器（11），最后显示在示波器（12）上；另一路光信号经第三光环形器（6-3）后在第一线性啁啾光纤光栅（10-1）处发生反射，二次反射后的光信号经第五波分复用器（3-5）与之匹配的波分通道后在第三线性啁啾光纤光栅（10-3）处发生第三次反射，后依次进入光电探测器（11）、示波器（12）；
固定波长激光器（2）输出的光源经第一波分复用器（3-1）与之匹配的波分通道后进入电光调制器（5），与来自信号发生器（4）输入的微波信号发生干涉，调制后的光信号经第一光环形器（6-1）后进入第二波分复用器（3-2）的另一个波分通道，直接经过光纤反射镜（7）发生反射，被反射后的光信号经分光器（9）后被分为两路信号，一路经第二光环形器（6-2），进入第三波分复用器（3-3）的另一个波分通道，直接经过光纤反射镜（7）发生二次反射，二次反射后的光信号经过第四波分复用器（3-4）与之匹配的波分通道后进入光电探测器（11），最后显示在示波器（12）上；另一路光信号经第三光环形器（6-3）后在第二线性啁啾光纤光栅（10-2）处发生反射，二次反射后的光信号进入第五波分复用器（3-5）与之匹配的波分通道，后依次进入光电探测器（11）、示波器（12）；
观察并记录此时四路信号在示波器（12）上显示的延时差，转入步骤3；
步骤3、向长波或短波方向同步调谐可调谐激光器（1）的波长、通过PZT（8）调谐各自缠绕的光纤、调谐第二线性啁啾光纤光栅（10-2），记录此时四路信号在示波器（12）上显示的延时差，转步骤5；
步骤5、重复步骤4，直至超出可调谐激光器（1）的调谐范围，转入步骤6；
步骤6、绘制四路输出信号的延时差随可调谐激光器（1）输出波长的变化图，分析该可调谐真延时系统的调谐精度和调谐范围。
4.根据权利要求3所述的基于离散LCFBG和光纤反射镜的可调谐真延时实验装置的方法，其特征在于：所述固定波长激光器（2）的波长在波长可调谐激光器（1）的波长范围外；
第一波分复用器（3-1）、第二波分复用器（3-2）、第三波分复用器（3-3）、第四波分复用器（3-4）和第五波分复用器（3-5）完全相同，每个波分复用器中两个波分通道的波长范围覆盖各自激光器输出的波长，并且波长范围没有交叠；
分光器（9）的两输出端等长。
5.根据权利要求4所述的基于离散LCFBG和光纤反射镜的可调谐真延时实验装置的方法，其特征在于：第二波分复用器（3-2）波分端中两光纤反射镜（7）的反射端面到各自端口的距离差为2L，其中PZT（8）所在的通道较长；第三波分复用器（3-3）波分端中两光纤反射镜（7）的反射端面到各自端口的距离差为L，L的范围为10~20mm，其中PZT（8）所在的通道较长。
6.根据权利要求3所述的基于离散LCFBG和光纤反射镜的可调谐真延时实验装置的方法，其特征在于：以第三线性啁啾光纤光栅（10-3）的中心波长反射位置为测量基准，保证第四波分复用器（3-4）、第五波分复用器（3-5）的波分端口到四个光电探测器（11）的输入端等光程。
7.根据权利要求3所述的基于离散LCFBG和光纤反射镜的可调谐真延时实验装置的方法，其特征在于：所述信号发生器（4）的输出频率与电光调制器（5）的调制频率、光电探测器（11）的探测频率、示波器（12）的工作频率匹配。
8.根据权利要求3所述的基于离散LCFBG和光纤反射镜的可调谐真延时实验装置的方法，其特征在于：所述第一线性啁啾光纤光栅（10-1）、第三线性啁啾光纤光栅（10-3）的中心反射波长与可调谐激光器（1）的中心波长相同；
第二线性啁啾光纤光栅（10-2）的中心反射波长与固定波长激光器（2）的输出波长相同；
第一线性啁啾光纤光栅（10-1）、第三线性啁啾光纤光栅（10-3）除啁啾系数相反以外，其他参数均相同；
四个光环形器完全相同；四个光纤反射镜（7）完全相同；两个PZT（8）完全相同；四个光电探测器（11）完全相同。
9.根据权利要求8所述的基于离散LCFBG和光纤反射镜的可调谐真延时实验装置的方法，其特征在于：第一线性啁啾光纤光栅（10-1）与第二线性啁啾光纤光栅（10-2）的中心波长反射位置距离为L，L的范围为10~20mm，可调谐线性啁啾光纤光栅（10-2）的位置偏后。
CN201611140470.3A 2016-12-12 2016-12-12 基于离散lcfbg和光纤反射镜的可调谐真延时实验装置及方法 Active CN106656402B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611140470.3A CN106656402B (zh) 2016-12-12 2016-12-12 基于离散lcfbg和光纤反射镜的可调谐真延时实验装置及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611140470.3A CN106656402B (zh) 2016-12-12 2016-12-12 基于离散lcfbg和光纤反射镜的可调谐真延时实验装置及方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106656402A true CN106656402A (zh) 2017-05-10
CN106656402B CN106656402B (zh) 2018-07-31

Family

ID=58825681

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611140470.3A Active CN106656402B (zh) 2016-12-12 2016-12-12 基于离散lcfbg和光纤反射镜的可调谐真延时实验装置及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106656402B (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107957578A (zh) * 2017-10-31 2018-04-24 天津大学 基于波长间隔编程可控的多波长光纤光源的真延时系统
CN109001709A (zh) * 2018-05-07 2018-12-14 南京理工大学 基于线性调频光栅5bit光纤延时网络装置及其设计方法
CN111834873A (zh) * 2020-07-29 2020-10-27 中国电子科技集团公司第三十四研究所 一种基于可调谐激光器的光纤稳相装置
CN115776331A (zh) * 2022-11-14 2023-03-10 中铁第四勘察设计院集团有限公司 一种单纤双向铁路光缆安全监测系统与方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040175177A1 (en) * 2003-03-05 2004-09-09 Jea-Hyuck Lee Wavelength divison multiplexed passive optical network system
CN102439996A (zh) * 2011-10-31 2012-05-02 华为技术有限公司 光网络系统、光网络系统升级的方法以及光分配网
CN102938678A (zh) * 2012-12-04 2013-02-20 上海朗研光电科技有限公司 一种适用于量子通信系统的时钟同步装置
CN103229440A (zh) * 2010-11-30 2013-07-31 株式会社秀利得 用于自动波长锁定的波分多路复用无源设备及其系统
CN103592805A (zh) * 2013-11-28 2014-02-19 武汉光迅科技股份有限公司 一种相位调制信号的全光波长转换装置
US20150381486A1 (en) * 2014-06-30 2015-12-31 Vmware, Inc. Periodical generation of network measurement data
CN105633773A (zh) * 2016-03-21 2016-06-01 北京交通大学 一种基于啁啾相移光纤光栅的环腔调q脉冲激光器

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040175177A1 (en) * 2003-03-05 2004-09-09 Jea-Hyuck Lee Wavelength divison multiplexed passive optical network system
CN103229440A (zh) * 2010-11-30 2013-07-31 株式会社秀利得 用于自动波长锁定的波分多路复用无源设备及其系统
CN102439996A (zh) * 2011-10-31 2012-05-02 华为技术有限公司 光网络系统、光网络系统升级的方法以及光分配网
CN102938678A (zh) * 2012-12-04 2013-02-20 上海朗研光电科技有限公司 一种适用于量子通信系统的时钟同步装置
CN103592805A (zh) * 2013-11-28 2014-02-19 武汉光迅科技股份有限公司 一种相位调制信号的全光波长转换装置
US20150381486A1 (en) * 2014-06-30 2015-12-31 Vmware, Inc. Periodical generation of network measurement data
CN105633773A (zh) * 2016-03-21 2016-06-01 北京交通大学 一种基于啁啾相移光纤光栅的环腔调q脉冲激光器

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
史双瑾等: "基于光纤光栅的实时延时技术", 《光电技术应用》 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107957578A (zh) * 2017-10-31 2018-04-24 天津大学 基于波长间隔编程可控的多波长光纤光源的真延时系统
CN107957578B (zh) * 2017-10-31 2021-05-07 天津大学 基于波长间隔编程可控的多波长光纤光源的真延时系统
CN109001709A (zh) * 2018-05-07 2018-12-14 南京理工大学 基于线性调频光栅5bit光纤延时网络装置及其设计方法
CN111834873A (zh) * 2020-07-29 2020-10-27 中国电子科技集团公司第三十四研究所 一种基于可调谐激光器的光纤稳相装置
CN115776331A (zh) * 2022-11-14 2023-03-10 中铁第四勘察设计院集团有限公司 一种单纤双向铁路光缆安全监测系统与方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN106656402B (zh) 2018-07-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106656402A (zh) 基于离散lcfbg和光纤反射镜的可调谐真延时实验装置及方法
CN108761439B (zh) 基于波分复用的集成多波束光相控阵延迟网络
US4302835A (en) Multiple terminal passive multiplexing apparatus
CN106788735B (zh) 基于离散啁啾光纤光栅的可调谐真延时实验装置及方法
CN108287349A (zh) 微波光子mimo雷达探测方法及微波光子mimo雷达系统
CN112099048B (zh) 基于时分-差频复用的微波光子mimo雷达探测方法及系统
Soref Fiber grating prism for true time delay beamsteering
CN104007442A (zh) 基于重采样信号拼接法的连续激光调频测距装置及其方法
CN103746745B (zh) 一个大量程光学延迟装置
WO1999019693A1 (en) Interferometric sensing apparatus
CN106646425B (zh) 基于波分复用的可调谐真延时实验装置及其实验方法
EP3009809A1 (en) 3d matrix-type multichannel optical fiber sensing demodulation system
CN107085386A (zh) 一种可分布式多维高速光束扫描方法及装置
US10393867B2 (en) Photonic hybrid receive antenna
US6114994A (en) Photonic time-delay beamsteering system using fiber bragg prism
KR20220119049A (ko) 솔리드 스테이트 빔 조향을 포함하는 고해상도 주파수 변조 연속파 라이다
CA2881216A1 (en) System and method for dynamically sweeping a tunable laser
CN1138167C (zh) 电可调光学滤波器
CN101241187A (zh) 被动综合孔径电光成像阵列相位实时延迟系统
CN202903210U (zh) 一种光纤光栅传感装置
CN106646755A (zh) 基于光纤反射镜和lcfbg的波分复用光延时调谐装置及应用
CN101945320B (zh) 基于空分复用的分布式干涉型光纤麦克风阵列装置
US20230185021A1 (en) Checkerboard imager and implementation method therefor
CN106788865B (zh) 基于光纤反射镜和lcfbg的波分复用真延时实验装置及方法
CN116540353A (zh) 一种用于光纤光栅解调的阵列波导光栅系统及解调方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant