Was ist eine Glasfaser-Verzögerungsleitung (OFDL)?
Glasfaseroptische Verzögerungsleitungen (OFDL) sind Geräte, die optische Signale zeitlich verzögern können. Durch die Verzögerung lassen sich Phasenverschiebungen, optische Datenspeicherung und weitere Funktionen realisieren. Sie finden breite Anwendung in Phased-Array-Radarsystemen, Glasfaserkommunikationssystemen, elektronischen Gegenmaßnahmen, wissenschaftlicher Forschung und Prüfung sowie in anderen Bereichen. Dieser Artikel erläutert zunächst die Grundlagen faseroptischer Verzögerungsleitungen und geht dann auf Anwendungsszenarien und die Auswahl der passenden OFDL ein.
Funktionsprinzip
Das Grundprinzip einer faseroptischen Verzögerungsleitung besteht darin, dass das zu verzögernde optische Signal über eine bestimmte Länge eines Glasfaserkabels übertragen wird. Durch die Laufzeit des Lichts im Glasfaserkabel wird die gewünschte Zeitverzögerung des optischen Signals erreicht. Wie in Abbildung 1 dargestellt, ist die einfachste faseroptische Verzögerungsleitung ein System aus Komponenten wie Lasern, Modulatoren, Übertragungsfasern und Fotodetektoren mit Signalverzögerungsfunktion. Funktionsweise: Das zu übertragende HF-Signal und das vom Laser emittierte optische Signal werden verschiedenen Modulatoren zugeführt. Die Modulatoren wandeln das HF-Signal in Licht um und erzeugen so ein optisches Signal, das die HF-Information trägt. Dieses optische Signal wird zur Übertragung in die Glasfaser eingekoppelt, um eine gewisse Zeit verzögert und erreicht anschließend den Fotodetektor. Der Fotodetektor wandelt das empfangene optische Signal in ein elektrisches Ausgangssignal um.
Abbildung 1 Grundlegende Architektur einer optischen Faserverzögerungsleitung (OFDL)
Anwendungsszenarien
1. Phased-Array-Radar: Die Kernkomponente des Phased-Array-Radars ist die Phased-Array-Antenne. Herkömmliche Radarantennen erfüllen die Anforderungen moderner Radarsysteme bei Weitem nicht, während faseroptische Verzögerungsleitungen in der Anwendung von Phased-Array-Antennen einzigartige Leistungsvorteile bieten. Daher besitzen faseroptische Verzögerungsleitungen eine bedeutende wissenschaftliche Relevanz für das Phased-Array-Radar.
2. Glasfaserkommunikationssystem: Glasfaserverzögerungsleitungen ermöglichen die Implementierung spezifischer Codierungsverfahren. Durch die Einführung unterschiedlicher Verzögerungen zu verschiedenen Zeitpunkten lassen sich Codierungssignale mit spezifischen Mustern erzeugen. Dies verbessert die Störfestigkeit von Signalen in digitalen Kommunikationssystemen. Darüber hinaus können sie auch als temporärer Speicher (Cache) zur Zwischenspeicherung bestimmter Daten genutzt werden. Kurz gesagt, Glasfaserverzögerungsleitungen finden aufgrund ihrer hohen Bandbreite, geringen Verluste und Unempfindlichkeit gegenüber elektromagnetischen Störungen in vielen Bereichen breite Anwendung. Ob in der Kommunikation, im Radar, in der Navigation oder in der medizinischen Bildgebung – sie spielen überall eine wichtige Rolle.
Veröffentlichungsdatum: 20. Mai 2025