本发明专利技术提供了一种多次循环的光信号延迟装置，包括耦合器、光纤环形器和波分复用器。本发明专利技术结构简单，利用耦合器和环形器构成环路，在第一波分复用器的各波长通道的尾部分别设有光纤反射镜，自动控制延迟，不需要对延迟通道进行控制的开关，从而免去相移控制的硬件及相应软件，减小了系统的体积，且省去电路驱动与控制步骤，提高了系统的效率。第一波分复用器的各波长通道的长度呈等差数列分布，通过变换通道长度，可以设置不同的延迟量。此外，本发明专利技术具有很好的扩展性，可以根据需要实施串联，满足更大的延迟需要。本发明专利技术扩展性还表现在，实施并联的情况下，本结构适合应用于二维相控阵雷达。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于光控相控阵雷达
，尤其涉及一种多次循环的光信号延迟装置。
技术介绍
传统分路式级联光延时结构采用光开关切换光信号的通路，切换过程中，需要对光开关进行编程控制，实现光信号按照基本延迟量依次延迟。级联时需要采用光开关，并且每一个光开关都需要配备专门的电驱动和编程模块，开关速度和体积限制了该技术的实用性。运用波分复用技术，可以使不同波长的光信号在同一延迟结构中实现与各波长对应的延迟，但是为了实现不同波长间较小的延迟量都需要很长的普通单模光纤，增大了延迟结构的体积。有现有技术提出用高色散值(包括高的负色散值)的光纤代替普通单模光纤的方案。这些高色散值光纤的采用，可以减短所需的光纤长度，提高延迟的效率。但是特种光纤增加了成本，同时带来特种光纤与普通光纤熔接耦合的问题。并且在这类结构，同样面临光开关速度、增加结构复杂性、增大体积等问题。为了解决传播时间过长和光波复用的问题，有的现有技术提出多波长、分延时的方法，采用预先制作好光纤真时延迟线和波分复用器，可以实现多波长的延时网络。但是该结构尽让光信号传输一次，没有对波分复用的真时延迟充分利用。综上所述，有必要设计一种技术方案，从而实现光信号多次循环，自动实现倍加延迟，无需光开关切换，并且通过控制光纤环的长度，可以设置循环的周期，替代光开关的功倉泛。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种自动实现倍加延迟的多次循环的光信号延迟装置，具体的技术方案如下: 一种多次循环的光信号延迟装置，包括耦合器、光纤环形器、第一波分复用器以及光纤反射镜；其中: 所述耦合器包括入口以及出口 ；所述光纤环形器包括入口、出口以及双向端口 ； 耦合器的出口与光纤环形器的入口连接，光纤环形器的出口与耦合器的入口连接，从而形成一个光纤环路；光纤环形器的双向端口接入第一波分复用器，第一波分复用器的各波长通道的尾部均分别连接有光纤反射镜； 多波长光源通过耦合器的入口进入耦合器，通过耦合器的出口进入光纤环形器，通过光纤环形器的双向端口接进入波分复用器，所述光纤反射镜使进入波分复用器的光信号在各通道的尾端反射回来，由光纤环形器的双向端口从光纤环形器的出口出射，然后再进入光纤耦合器进行下一次循环。作为优化方案，根据第一波分复用器的各波长通道所对应的波长由短到长，各波长通道的长度依次递增，且呈等差数列。作为优化方案,稱合器米用光纤稱合器或光波导稱合器。作为优化方案，耦合器、光纤环形器和第一波分复用器之间采用普通单模光纤连接。作为优化方案，耦合器为2X2耦合器，光纤环形器为三端口光纤环形器。作为优化方案，本专利技术还包括调制器，所述多波长光源通过所述调制器调制后进入耦合器。作为优化方案，所述调制器采用微波调制。作为优化方案，本专利技术还包括第二波分复用器，耦合器的出口接入第二波分复用器。作为优化方案，本专利技术还包括光放大器以及光电转换器，所述光放大器连接在所述耦合器与所述第二波分复用器之间，所述第二波分复用器的各波长通道的尾部均分别连接有所述光电转换器。本专利技术结构简单，利用耦合器和环形器构成环路，在第一波分复用器的各波长通道的尾部分别设有光纤反射镜，自动控制延迟，不需要对延迟通道进行控制的开关，从而免去相移控制的硬件及相应软件，减小了系统的体积，且省去电路驱动与控制步骤，提高了系统的效率。第一波分复用器的各波长通道的长度呈等差数列分布，通过变换通道长度，可以设置不同的延迟量。本专利技术的多次循环的延迟结构，缩短了光纤长度，使用普通单模光纤即可，不需使用特殊材质的光纤，减小结构的体积且节约成本。此外，本专利技术具有很好的扩展性，可以根据需要实施串联，满足更大的延迟需要。本专利技术扩展性还表现在，实施并联的情况下，本结构适合应用于二维相控阵雷达。附图说明结合附图，通过下文的述详细说明，可更清楚地理解本专利技术的上述及其他特征和优点，其中: 图1为本专利技术的结构示意 图2为本专利技术在光控相控阵雷达系统中应用的结构图。上图中序号为: 1-光纤稱合器、2-光纤环形器、3-第一波分复用器、4-第二波分复用器、5-光纤反射镜、6-微波天线、7-多波长光源、8-调制器、9-微波、10-光放大器、11-光电转换器。具体实施例方式下面将结合附图和实施例对本专利技术作进一步的说明。实施例: 如图1所示，一种多次循环的光信号延迟装置，包括光纤耦合器1、光纤环形器2、第一波分复用器3和第二波分复用器4，所述光纤耦合器I为2 X 2光纤耦合器，包括入口以及出口 ；光纤环形器2为三端口光纤环形器，包括入口、出口以及双向端口。多波长光源通过光纤耦合器I的入口进入，光纤耦合器I的出口与光纤环形器2的入口连接，光纤环形器2的出口与光纤I禹合器I的入口连接，从而形成一个光纤环路；光纤环形器2的双向端口接入第一波分复用器3，第一波分复用器3的各波长通道的尾部均分别连接有光纤反射镜5 ;光纤耦合器I的出口接入第二波分复用器4。第一波分复用器3的各波长通道所对应的波长由短到长，各波长通道的长度依次递增，且呈等差数列。各元器件之间采用普通单模光纤连接。光信号经由光纤耦合器I进入光纤环形器2的入口，再由光纤环形器的双向端口进入第一波分复用器3，当各波长的光信号到达各波长通道的尾部时，被光纤反射镜5反射回去，光信号由双向端口回到光纤环形器2中，再由光纤环形器2的出口回到光纤耦合器I中进行下一次循环。每一次循环都会在第二波分复用器4产生输出，而且每次得到的波长延迟量不相同。本专利技术提供的多次循环的光信号延迟装置尤其适合应用到光控相控阵雷达系统中，将其应用到光控相控阵雷达系统中的结构图如图2所示。多波长光源7经调制器8由微波9调制后进入光纤耦合器I开始循环，每一次循环都会经由光放大器10后在第二波分复用器4产生输出。第二波分复用器4的各波长通道均设有对应的微波天线6，光信号经光电转换器11后通过微波天线6输出。第一波分复用器3的波长通道数和第二波分复用器4的波长通道数均与微波天线6的数量相同。本专利技术的工作原理如下: 本专利技术利用循环周期替代光开关对光信号延迟通道的切换。同时，利用波分复用技术及光纤真时延迟技术，使光信号经过循环后，每次循环都得到延迟的递加。利用2X2光纤耦合器构成光纤环，在环内接入一个波分复用器，用于对光信号实现延迟。波分复用器波长数为N，标记为:波长1、波长2、…、波长N，每个通道对应的长度标记为L1、L2、…、Ln,它们呈等差数列排布，即:权利要求1.一种多次循环的光信号延迟装置，其特征在于，包括耦合器、光纤环形器、第一波分复用器以及光纤反射镜；其中: 所述耦合器包括入口以及出口 ；所述光纤环形器包括入口、出口以及双向端口 ； 耦合器的出口与光纤环形器的入口连接，光纤环形器的出口与耦合器的入口连接，从而形成一个光纤环路；光纤环形器的双向端口接入第一波分复用器，第一波分复用器的各波长通道的尾部均分别连接有光纤反射镜； 多波长光源通过耦合器的入口进入耦合器，通过耦合器的出口进入光纤环形器，通过光纤环形器的双向端口接进入波分复用器，所述光纤反射镜使进入波分复用器的光信号在各通道的尾端反射回来，由光纤环形器的双向端口从光纤环形器的出口出射，然后再进入光纤耦合器进行下一次循环。2.根据权利要求1所述的一种多次循环的光信号延迟装置，其特征在于，所述本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种多次循环的光信号延迟装置，其特征在于，包括耦合器、光纤环形器、第一波分复用器以及光纤反射镜；其中：所述耦合器包括入口以及出口；所述光纤环形器包括入口、出口以及双向端口；耦合器的出口与光纤环形器的入口连接，光纤环形器的出口与耦合器的入口连接，从而形成一个光纤环路；光纤环形器的双向端口接入第一波分复用器，第一波分复用器的各波长通道的尾部均分别连接有光纤反射镜；多波长光源通过耦合器的入口进入耦合器，通过耦合器的出口进入光纤环形器，通过光纤环形器的双向端口接进入波分复用器，所述光纤反射镜使进入波分复用器的光信号在各通道的尾端反射回来，由光纤环形器的双向端口从光纤环形器的出口出射，然后再进入光纤耦合器进行下一次循环。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李曙光，
申请(专利权)人：上海航天测控通信研究所，
类型：发明
国别省市：
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