[发明专利]一种旁路级联光延时装置

说明书

本发明公开了一种旁路级联光延时装置，包括由N个2×2光开关顺序依次级联组成，N为不小于1的自然数，第一个即第一阶2×2光开关的其中一个输入口为整个延时装置的输入口，所有N‑1个2×2光开关的其中一个输出口都与下一阶2×2光开关的其中一个输入口直接连接，每个2×2光开关剩余的输入口和输出口之间设有由特定长度光纤环绕而成的光延时单元A_i，i为2×2光开关的阶次序号、i为不小于1的自然数，最后一阶2×2光开关的其中一个输出口为整个延时装置的输出口。这种延时装置结构简单、成本低廉、最短延时时间短且延时量任意可调，维护方便、适用于任意步进、任意延时量的光延时要求。

技术领域

本发明涉及光通信技术，具体是一种旁路级联光延时装置。

背景技术

光延时技术是一种通过改变光信号所经行路径长度从而延时光脉冲信号的技术，在信息技术中，光延时技术起着十分重要的作用，例如，在光纤通讯系统中，可利用光延时技术实现光时分复用和解复用；在光交换网中，可以利用光延时技术解决包的竞争问题；导弹的精确制导也需要更精确的延时器-光延时器是很好的选择之一；在微波技术方面，因为电缆的损耗太大，电延时器制作困难，也常需要先将电信号转换成光信号，通过光延时完成延时控制后再恢复成电信号。此外，光延时技术还可用在控制信号路由定时的缓冲器中，以及用于同步数据比特流补偿不同光通路之间的色散。

现有光延时装置多采用并联结构，或2×2光切换单元的串联结构，可调延时范围小，所需器件多，插入损耗大。

发明内容

本发明提供一种旁路级联光延时装置。这种延时装置结构简单、成本低廉、最短延时时间短且延时量任意可调，维护方便、适用于任意步进、任意延时量的光延时要求，且比常用的级联2×2光切换单元的串联结构所需器件更少，光路更独立，调试和维护更简单。

实现本发明目的的技术方案是：

一种旁路级联光延时装置，包括由N个2×2光开关顺序依次级联组成，N为不小于1的自然数，其中，第一个即第一阶2×2光开关的其中一个输入口为整个延时装置的输入口，第一阶2×2光开关的其中一个输出口连接第二个即第二阶2×2光开关的其中一个输入口，同样地，所有N-1个2×2光开关的其中一个输出口都与下一阶2×2光开关的其中一个输入口直接连接，每个2×2光开关剩余的输入口和输出口之间设有由特定长度光纤环绕而成的光延时单元A_i，i为2×2光开关的阶次序号、i为不小于1的自然数，最后一阶2×2光开关的其中一个输出口为整个延时装置的输出口，所述特定长度光纤的光纤长度依据公式A= 计算，其中，A为延时时间，d为光纤长度，c为光信号在光纤中的传播速度，光信号在光纤中的速度c与光信号波长有关。

所述光延时单元A_i以旁路的方式外接于每个2×2光开关除连接上下阶端口外的剩余的输入口和输出口之间，A_i=A₀+2^i-1×T, A₀为所有N个2×2光开关的其中一个输出口与下一阶2×2光开关的其中一个输入口直接连接后测得的延时总量，也是装置的初始延时量，A₀应不大于用户要求的延时量最小值，T为步进，设用户要求的最大延时量为B，则所述旁路级联光延时装置能实现的延时量为A_i=A₀+n×T，n≥n为正整数、n=1、2、3……2^N-1，而最大延时量A_max所对应的n满足n=2^N-1，A_max不小于B，A、B、T均大于0，单位为ps、ns、μs、ms等时间单位。

所述旁路级联光延时装置也适用于由M×M光开关组成的旁路级联光延时装置，但当M大于2时，旁路级联光延时装置同样要求下所需器件更少的优势将不复存在。