一种光信号延时方法和延时装置制造方法及图纸

本发明专利技术为一种光信号延时方法和延时装置，本方法光信号延时的级数为N，光信号在每一级的输入端按等功率分到两条相同媒质的路径上传输，在路径末端两路光信号合路，所得光信号中引入了该级的延时。光信号接入1×2耦合器等分为两路，经两路信号程差△L1的第一级传输光纤，接入第一级2×2耦合器，两路光信号合路后再等分为两路，经信号程差△L2的第二级传输光纤接入第二级2×2耦合器，重复至第(N‑1)级2×2耦合器，所分两路光信号经长度差为△LN的第N级传输光纤，接入2×1耦合器，得本延时装置的输出。本发明专利技术损耗仅为输入光信号的1/2，且与延时级数无关；延时级数N不受限制，结构简单，成本低，易于推广应用。

A time delay method and delay device for optical signal

The invention relates to a light signal delay method and time delay device, the optical signal delay series method for N optical signal at the input of each level according to power to path two the same medium on the transmission path in the end of the path of two light signals, the optical signal delay into income level in. 1 * 2 optical signal access coupler is divided into two, the first level of optical fiber transmission signals by path difference Delta L1, access to the first 2 * 2 couplers, two optical signal combiner then divided into two, the signal path difference Delta L2 second level transmission fiber access second 2 * 2 couplers, repeat to the (N 1) 2 * 2 couplers, the length difference of two optical signals by class N transmission fiber Delta LN, access to 2 * 1 couplers, the output of the delay device. The loss of the invention is only 1/2 of the input light signal, and has nothing to do with the delay series; the delay series N is not restricted, the structure is simple, the cost is low, and it is easy to popularize and apply.

【技术实现步骤摘要】
一种光信号延时方法和延时装置
本专利技术涉及延时控制
，特别涉及一种光信号延时方法和延时装置。
技术介绍
目前信号延时的方式主要是选择某种合适的器件将一路信号分成M路，再将该M路信号通过耦合器耦合成一路信号，其中M路信号的传输路径长度不同，即具有不同的延时长度，实现M路延时。这种方式主要存在损耗大和所用器件多等缺点。其损耗随着延时路数M的增多，损耗急剧增大，该方式的理论损耗为输入信号强度的(M-1)/M。故现有的此种延时方式的延时级数M一般仅为3至5，否则输出信号的强度很难满足要求。随着通信技术的发展，市场要求提供一种损耗低、成本低且延时级数更高的延时方法和装置。
技术实现思路
本专利技术的目的是设计一种光信号延时方法和延时装置，光信号延时的级数为N(若与传统的延时方法的延时路数M相比较，M＝2N)，输入光信号在每一级的输入端按等额功率分配到两条相同媒质的路径上进行传输，由于两条同一媒质的路径长度不同，两路光信号将先后到达该级路径的末端，在该路径末端两路光信号合路，所得光信号中引入了该级的延时，在各级引入了延时的合路光信号直接输出，或者再次按等额功率分配到两条相同媒质的路径上进行下一级的延时。本专利技术设计的一种光信号延时方法，信号延时的级数为N，输入信号在N级中的第i级的输入端按等额功率分配到两条相同媒质的路径上进行传输，两条路径的长度差△Li为引入延时的路径长度，称之为信号程差。由于两条同一媒质的路径长度不同，两路光信号将先后到达第i级路径末端，在该路径末端两路光信号合路，每一级引入了延时的合路光信号直接输出，或者再次按等额功率分配到两条相同媒质的路径上进行下一级的延时。延时时间ti与△Li成正比。所述N为2或2以上的整数，i∈N。理论上N为无穷大，本专利技术取N为2至25的整数。当N级中每一级的延时间隔相等，那么第i级传输光纤的信号程差△Li＝2(i-1)×△L，△L为基准信号程差，即第一级传输光纤的信号程差。根据上述本专利技术的光信号延时方法设计的一种光信号延时装置，包括1个1×2耦合器、(N-1)个2×2耦合器、1个2×1耦合器以及2×N段传输光纤，N为信号延时的级数，为2至25的整数。输入的光信号接入1×2耦合器等功率地分为两路，接入长度分别为L1和L1+△L1的两路相同型号的第一级传输光纤，△L1为第一级传输光纤的信号程差。第一级的两路传输光纤的末端接入第一级2×2耦合器，两路光信号先后到达第一级2×2耦合器，用时分别为t11＝L1/c,t12＝(L1+△L1)/c，两路光信号之间的延时为△t1＝△L1/c，其中c为光速。第一级2×2耦合器将第一级传输光纤送入的两路光信号合路后再等功率地分为两路，接入长度分别为L2和L2+△L2的两路相同型号的第二级传输光纤，第二级的两路传输光纤的末端接入第二级2×2耦合器，两路光信号先后到达第二级2×2耦合器，经过第一级和第二级传输光纤的延时，输入第二级2×2耦合器的光信号含有4种延时分别为0，△t1，△t2，△t1+△t2。△t2＝△L2/c。第i级的两路传输光纤的末端接入第i级2×2耦合器，如此重复直至第(N-1)级2×2耦合器，将第(N-1)级传输光纤送入的两路光信号合路后再等功率地分为两路，接入长度分别为LN和LN+△LN的两路相同型号的第N级传输光纤，第N级传输光纤的末端接入2×1耦合器，经过N级传输光纤的延时，输入末端2×1耦合器的光信号含有2N种延时分别为0，△t1，△t2，△t3，…△ti…△tN，△t1+△t2，△t1+△t3，…△t1+△tN，……△t1+△t2+…，△ti+…△tN；△ti＝△Li/c。2×1耦合器的输出为本延时装置的输出。当各级传输光纤的延时相等，即△t1＝△t2＝△t3，…＝△ti…＝△tN，第i级传输光纤的信号程差△Li＝2(i-1)×△L。根据所需延时级数N确定2×2耦合器的个数N-1，也确定各级传输光纤的基准长度L1、L2、L3、……LN，各级传输光纤的基准长度大于0.5m小于或等于10m。各级传输光纤的基准长度相等。各级传输光纤的信号程差为0.005m～80km。为确保各延时后的各信号功率强度一致，所述1×2耦合器、2×2耦合器和2×1耦合器的功分比均为50/50。所述各级2×2耦合器型号规格相同。与现有技术相比，本专利技术一种光信号延时方法和延时装置的优点为：1、损耗低，经测试损耗仅为输入光信号的1/2，且损耗与延时级数无关；2、因增加延时级数并不会增加损耗，本专利技术的延时级数N理论上可以取无穷大，满足了目前通信发展的需求；3、结构简单，只需要普通的1×2、2×2和2×1耦合器和传输光纤，无需将一路光信号分束为M路，或将M路光信号合路的设施，成本低，易于推广应用。附图说明图1为本信号延时装置实施例1的结构示意图；图2为传统方法的信号延时装置对比例的结构示意图。具体实施方式下面结合附图以3级延时为例对本光信号延时方法和延时装置作进一步详细的说明。本信号延时装置实施例1的结构如图1所示，本例实现信号的3级延时，包括1个1×2耦合器、2个2×2耦合器、1个2×1耦合器以及2×3段传输光纤。实施了本光信号延时方法，信号延时的级数为3，输入信号在3级中的第i级的输入端按等额功率分配到两条相同媒质的路径上进行传输，两条路径的长度差△Li为引入延时的路径长度，即信号程差，两路光信号先后到达第i级路径末端，在该路径末端两路光信号合路；每一级引入了延时的合路光信号直接输出，或者再次按等额功率分配到两条相同媒质的路径上进行下一级的延时。本光信号延时装置实施例的具体结构如下：输入的光信号Sin接入1×2耦合器等功率地分为两路，接入长度分别为L1和L1+△L1的两路相同型号的第一级传输光纤，△L1为第一级传输光纤的信号程差。第一级的两路传输光纤的末端接入第一级2×2耦合器，两路光信号先后到达第一级2×2耦合器，用时分别为t11＝L1/c,t12＝(L1+△L1)/c，两路光信号之间的延时为△t1＝△L1/c，其中c为光速。第一级2×2耦合器将第一级传输光纤送入的两路光信号合路后再等功率地分为两路，接入长度分别为L2和L2+△L2的两路相同型号的第二级传输光纤，第二级的两路传输光纤的末端接入第二级2×2耦合器，两路光信号先后到达第二级2×2耦合器，经过第一级和第二级传输光纤的延时，输入第二级2×2耦合器的光信号含有4种延时分别为0，△t1，△t2，△t1+△t2。△t2＝△L2/c。第二级2×2耦合器将第二级传输光纤送入的两路光信号合路后再等功率地分为两路，接入长度分别为L3和L3+△L3的两路相同型号的第三级传输光纤，第三级的两路传输光纤的末端接入2×1耦合器，2×1耦合器的输出Sout为本装置的输出。第三级两路传输光纤末端输入2×1耦合器的光信号含有8种延时分别为0，△t1，△t2，△t3，△t1+△t2，△t1+△t3，△t2+△t3，△t1+△t2+△t3。△t3＝△L3/c。本例各级传输光纤的延时相等，即△t1＝△t2＝△t3，各级传输光纤的信号程差依次为△L1＝20×△L＝△L，△L2＝21×△L＝2△L，△L3＝22×△L＝4△L。本例基准信号程差△L＝△L1＝0.5m。本例各级传输光纤的基准长度相等L1＝L2＝L3＝1m本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光信号延时方法，信号延时的级数为N，输入信号在N级中的第i级的输入端按等额功率分配到两条相同媒质的路径上进行传输，两条路径的长度差△Li为引入延时的路径长度，称之为信号程差，两路光信号先后到达第i级路径末端，在该路径末端两路光信号合路；每一级引入了延时的合路光信号直接输出，或者再次按等额功率分配到两条相同媒质的路径上进行下一级的延时；所述N为2或2以上的整数，i∈N。

【技术特征摘要】
1.一种光信号延时方法，信号延时的级数为N，输入信号在N级中的第i级的输入端按等额功率分配到两条相同媒质的路径上进行传输，两条路径的长度差△Li为引入延时的路径长度，称之为信号程差，两路光信号先后到达第i级路径末端，在该路径末端两路光信号合路；每一级引入了延时的合路光信号直接输出，或者再次按等额功率分配到两条相同媒质的路径上进行下一级的延时；所述N为2或2以上的整数，i∈N。2.根据权利要求1所述的光信号延时方法，其特征在于：所述N为2至25的整数。3.根据权利要求1所述的光信号延时方法，其特征在于：当N级中每一级的延时间隔相等，那么第i级传输光纤的信号程差△Li＝2(i-1)×△L，△L为基准信号程差，即第一级传输光纤的信号程差。4.根据权利要求1或2所述的光信号延时方法设计的一种光信号延时装置，其特征在于：包括1个1×2耦合器、(N-1)个2×2耦合器、1个2×1耦合器以及2×N段传输光纤，N为信号延时的级数，所述N为2或2以上的整数；输入的光信号接入1×2耦合器等功率地分为两路，接入长度分别为L1和L1+△L1的两路相同型号的第一级传输光纤，△L1为第一级传输光纤的信号程差；第一级的两路传输光纤的末端接入第一级2×2耦合器，两路光信号先后到达第一级2×2耦合器，用时分别为t11＝L1/c,t12＝(L1+△L1)/c，两路光信号之间的延时为△t1＝△L1/c，其中c为光速；第一级2×2耦合器将第一级传输光纤送入的两路光信号合路后再等功率地分为两路，接入长度分别为L2和L2+△L2的两路相同型号的第二级传输光纤，第二级的两路传输光纤的末端接入第二级2×2耦合器，两路光信号先后到达第二级2×...

【专利技术属性】
技术研发人员：张昕，李文甫，陈昉，覃良标，卢程宏，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第三十四研究所，
类型：发明
国别省市：广西,45