電動(dòng)光延遲線是一種通過(guò)電場(chǎng)或電機(jī)控制調(diào)節(jié)光信號(hào)傳輸路徑或速度的設(shè)備,主要用于準(zhǔn)確控制光信號(hào)的延遲時(shí)間,廣泛應(yīng)用于光通信、科研測(cè)試等領(lǐng)域。光學(xué)相干斷層掃描(OCT)、時(shí)分多路復(fù)用(TDM)、光譜分析和干涉測(cè)量等精密光學(xué)應(yīng)用中常需通過(guò)調(diào)節(jié)光程或折射率來(lái)校準(zhǔn)信號(hào)同步或補(bǔ)償傳輸延遲。
通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)光纖或反射鏡移動(dòng)改變光程長(zhǎng)度,或通過(guò)電場(chǎng)調(diào)控光纖折射率來(lái)動(dòng)態(tài)調(diào)整延遲時(shí)間。例如,步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)光學(xué)元件在導(dǎo)軌上平移,實(shí)現(xiàn)微米級(jí)位移精度;電場(chǎng)調(diào)控則通過(guò)改變材料介電常數(shù)影響光速。
部分電動(dòng)光延遲線采用精密機(jī)械設(shè)計(jì)與電子控制技術(shù)相結(jié)合的結(jié)構(gòu),如 64 通道電動(dòng)光延遲線,每個(gè)通道都配備獨(dú)立的電場(chǎng)控制裝置和光纖延遲線,具有高隔離度、低串?dāng)_、緊湊小巧等特點(diǎn),便于集成與部署。
核心原理與工作機(jī)制
光纖傳輸特性
光信號(hào)在光纖中以接近光速的速度傳播,其延遲時(shí)間與光纖長(zhǎng)度、折射率直接相關(guān)。例如,1公里光纖的延遲時(shí)間約為5微秒(光速約2×10?米/秒)。
電光效應(yīng)調(diào)控
在鈮酸鋰等電光晶體周圍施加電場(chǎng),可改變其折射率。電場(chǎng)強(qiáng)度增加時(shí),折射率升高,光速減慢,延遲時(shí)間延長(zhǎng);反之則延遲時(shí)間縮短。
機(jī)械微位移調(diào)控
采用壓電陶瓷(PZT)或步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)光纖線圈微變形,通過(guò)改變光程實(shí)現(xiàn)皮秒級(jí)延遲。
應(yīng)用場(chǎng)景
光通信系統(tǒng):補(bǔ)償光纖鏈路中的傳輸延遲,確保數(shù)據(jù)幀對(duì)齊。
科研測(cè)試:光學(xué)儀器校準(zhǔn)、發(fā)射器反射效應(yīng)分析等。
精密測(cè)量:光時(shí)域反射儀(OTDR)中用于光纖故障定位。
電子對(duì)抗與雷達(dá)系統(tǒng):通過(guò)延遲線實(shí)現(xiàn)信號(hào)相位調(diào)制或全光存儲(chǔ)。