基于少数模式光纤模式干扰仪延迟线的分相阵列天线系统

科学领域:

• 光子学和光学工程 光子学和光学工程
• 光纤传感和通讯 传感和通讯

背景情况:

• 阶段阵列天线 (PAA) 系统通常使用少数模式纤维 (FMF) 与少数模式纤维网格 (FMFG) 进行延迟调,提供低功耗和紧的设计.
• 目前基于FMFG的延迟调整机制受到离散调整的限制,阻碍了最佳性能.

研究的目的:

• 在基于FMFG的延迟线 (DL) 中证明可连续调节的延迟.
• 建造和测试一台1x4PAA系统,使用新型DL用于动态光束转向.

主要方法:

• 使用几模光纤 (FMF) 模式干扰仪与几模长期光纤格子 (FM-LPFG) 的DL开发.
• 实施了几模极化控制器 (FM-PC) 来动态调整LP01和LP11模式之间的合比,以实现连续延迟调整.
• 延迟特征和错误源的分析,包括融合拼接侧核偏移和载波频率偏移.
• 构建和实验验证一个1x4的PAA系统与制造DLs.

主要成果:

• 在基于FMFG的DL中首次展示了可连续调节的延迟.
• 模拟和实验证实了连续延迟调整能力.
• 分析了制造参数 (融合拼接侧核偏移) 和操作条件 (载波频率偏移) 对DL性能的影响.
• 1x4 PAA 系统通过远场辐射模式测试,证明了非曲光束转向能力.

结论:

• 拟议的基于FM-LPFG和FM-PC的DL可实现连续延迟调节,克服离散FMFG系统的局限性.
• 开发的PAA系统成功实现了动态的,不曲的梁方向.
• 这项工作为更先进和更灵活的光纤控制分相阵天线系统铺平了道路.