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電動光遅延線電動制御による光信号遅延
日付:2025-10-10読む:0
電動光遅延線は電場またはモータ制御により光信号の伝送路または速度を調整する装置であり、主に光信号の遅延時間を正確に制御するために用いられ、光通信、科学研究試験などの分野に広く応用されている。光コヒーレントトモグラフィー(OCT)、時分割多重化(TDM)、スペクトル分析と干渉測定などの精密な光学応用において、光路や屈折率を調整することによって信号同期を較正したり、伝送遅延を補償したりする必要がよくある。
モータ駆動ファイバまたはミラー移動により光路長を変化させるか、電界によりファイバの屈折率を調整することにより遅延時間を動的に調整する。例えば、ステッピングモータは光学素子をガイドレール上で並進駆動し、ミクロンレベルの変位精度を実現する、電場制御は材料の誘電率を変えることで光速に影響する。
一部の電動光遅延線は精密機械設計と電子制御技術を結合した構造を採用し、例えば64チャンネルの電動光遅延線、各チャンネルは独立した電界制御装置と光ファイバ遅延線を備え、高い隔離度、低クロストーク、コンパクトコンパクトなどの特徴を持ち、集積と配置に便利である。
コア原理と動作メカニズム
光ファイバ伝送特性
光信号は光ファイバ中を光速に近い速度で伝播し、その遅延時間は光ファイバ長、屈折率と直接関連している。例えば、1キロファイバの遅延時間は約5マイクロ秒(光速約2×10μm/秒)である。
電気光学効果の制御
ニオブ酸リチウムなどの電気光学結晶の周囲に電界を印加することで、その屈折率を変えることができる。電界強度が増加すると、屈折率が上昇し、光速が減速し、遅延時間が延長する、逆に遅延時間が短縮される。
メカニカルマイクロシフト制御
圧電セラミックス(PZT)またはステッピングモータを用いて光ファイバコイルを微小変形駆動し、光路を変えることによりピコ秒段の遅延を実現した。
適用シーン
光通信システム:ファイバリンクにおける伝送遅延を補償し、データフレームの整列を確保する。 ‌
‌科学研究試験‌:光学機器の校正、送信機の反射効果分析など。 ‌
‌精密測定‌:光時間領域反射計(OTDR)における光ファイバ故障の位置決めに使用する。 ‌
鄒電子対抗とレーダーシステム鄒:遅延線を通じて信号位相変調或いは全光記憶を実現する。