Предложены новые принципы построения сверхширокополосного устройства задержки радиосигналов СВЧ-диапазона, учитывающие недостатки современных волоконно-оптических устройств задержки радиосигналов и обеспечивающие возможность совершенствования ключевых технических показателей. Это: введение распределенной схемы формирования модулированного оптического сигнала, содержащей набор маломощных высокоэффективных лазеров с непосредственной модуляцией и спектральным разделением каналов на базе стандартной сетки, что приводит к уменьшению энергопотребления и потерь при передаче; использование в качестве среды замедления сигналов многосердцевинного оптического волокна, что обеспечит почти пропорциональное числу сердцевин улучшение массогабаритных характеристик устройства; введение двухступенчатой схемы обработки (задержки) с промежуточным узлом суммирования и ретрансляции, что позволит уменьшить шаг задержки и возможность одновременного вывода всех градаций задержки; введение в оконечной ступени устройства оптической рециркуляционной схемы задержки, что дает возможность увеличить максимальное время задержки до миллисекундного диапазона. В данной статье представлены базирующиеся на ранее рассмотренных конкретных схемах результаты анализа вариантов построения структурных узлов экспериментального образца волоконно-оптического устройства задержки радиосигналов, предварительного моделирования с целью сокращения временных и финансовых затрат в ходе разработки, а также макетирования для подтверждения корректности выбора.
Based on the previous results for our investigations of various retarding materials for super-wide bandwidth long-term delay lines and shortcomings of the available fiberoptic delay links based on binary delay chain where semiconductor optical switches are used to switch in or out delay segments that are binary multiples of a minimum delay, the principles of optimization and design of next-generation fiber-optics radio-frequency delay devices are proposed. They include: (1) distributed structure of low-power emitters based on dense wavelength division multiplexing, (2) multicore optical fiber as retarding medium, (3) two-stage processing including optoelectronic repeater unit, and (4) optical recirculation time-delay circuit. Computer-aided simulation and experimental verification of the proposed principles have shown their feasibility, efficiency and the opportunity to improve significantly the energy consumption and weight-dimensional characteristics, to increase the maximum delay time up to the millisecond range with a step in the microsecond range, also to improve the quality and flexibility of the various apparatuses on basis of these devices.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.