可编程光纤延时系统特性

李炎炎; 高彦泽; 李卓; 杨苏辉; 王欣; 张金英

doi:doi:10.3788/AOS201939.0806002

光学学报, 2019, 39 (8): 0806002, 网络出版: 2019-08-07

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Characteristics of Programmable Optical Fiber Delay System

李炎炎 ¹高彦泽 ¹李卓 ¹杨苏辉 ^1,2,*王欣 ¹张金英 ¹

作者单位

¹ 北京理工大学光电学院, 北京 100081

² 北京理工大学精密光电测试仪器及技术北京市重点实验室, 北京 100081

图 & 表

图 1. 光纤延时系统结构图

Fig. 1. Structural diagram of optical fiber delay system

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图 2. 光脉冲延时测量原理

Fig. 2. Principle of optical pulse delay measurement

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图 3. 时刻鉴别法。(a)恒比定时法;(b)阈值法;(c)极值法

Fig. 3. Methods of time discrimination. (a) Constant ratio timing method; (b) threshold method; (c) extremum method

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图 4. 损耗对延时测量影响的示意图

Fig. 4. Schematic of effect of loss on delay measurement

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图 5. 色散对延时测量影响的示意图

Fig. 5. Schematic of effect of dispersion on delay measurement

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图 6. 光纤延时系统装置图

Fig. 6. Experimental setup for optical fiber delay system

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图 7. 数据刷新率测试原理图

Fig. 7. Principle diagram of data refresh rate test

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图 8. 预设延时与测量延时的关系图。(a)整体图;(b)局部放大图

Fig. 8. Relationship between preset delay and measurement delay. (a) Overall diagram; (b) local enlarged diagram

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图 9. 阈值法和恒比定时法测量误差的比较

Fig. 9. Comparison of measurement errors obtained by threshold method and constant ratio timing method

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图 10. 光开关响应时间。(a)光开关1的直通状态响应时间;(b) 17个光开关不同状态的响应时间

Fig. 10. Response time of optical switch. (a) Response time of optical switch 1 in direct state; (b) response time of 17 optical switches in different states

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表 1光纤延时系统部分测量结果

Table1. Partial measurement results of optical fiber delay system

Preset value of delay /ns	Measured value of delay /ns	Measured jitter /ns	Standard deviation /ns
0	199.076	0.26	0.090
4	203.032	0.31	0.107
32	228.564	0.29	0.164
64	258.411	0.26	0.146
128	322.693	0.26	0.140
256	450.569	0.28	0.081
333	521.914	0.20	0.088

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李炎炎, 高彦泽, 李卓, 杨苏辉, 王欣, 张金英. 可编程光纤延时系统特性[J]. 光学学报, 2019, 39(8): 0806002. Yanyan Li, Yanze Gao, Zhuo Li, Suhui Yang, Xin Wang, Jinying Zhang. Characteristics of Programmable Optical Fiber Delay System[J]. Acta Optica Sinica, 2019, 39(8): 0806002.

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图 1. 光纤延时系统结构图

Fig. 1. Structural diagram of optical fiber delay system

图 2. 光脉冲延时测量原理

Fig. 2. Principle of optical pulse delay measurement

图 3. 时刻鉴别法。(a)恒比定时法;(b)阈值法;(c)极值法

Fig. 3. Methods of time discrimination. (a) Constant ratio timing method; (b) threshold method; (c) extremum method

图 4. 损耗对延时测量影响的示意图

Fig. 4. Schematic of effect of loss on delay measurement

图 5. 色散对延时测量影响的示意图

Fig. 5. Schematic of effect of dispersion on delay measurement

图 6. 光纤延时系统装置图

Fig. 6. Experimental setup for optical fiber delay system

图 7. 数据刷新率测试原理图

Fig. 7. Principle diagram of data refresh rate test

图 8. 预设延时与测量延时的关系图。(a)整体图;(b)局部放大图

Fig. 8. Relationship between preset delay and measurement delay. (a) Overall diagram; (b) local enlarged diagram

图 9. 阈值法和恒比定时法测量误差的比较

Fig. 9. Comparison of measurement errors obtained by threshold method and constant ratio timing method

图 10. 光开关响应时间。(a)光开关1的直通状态响应时间;(b) 17个光开关不同状态的响应时间

Fig. 10. Response time of optical switch. (a) Response time of optical switch 1 in direct state; (b) response time of 17 optical switches in different states

表 1光纤延时系统部分测量结果

Table1. Partial measurement results of optical fiber delay system

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图 1. 光纤延时系统结构图

Fig. 1. Structural diagram of optical fiber delay system

图 2. 光脉冲延时测量原理

Fig. 2. Principle of optical pulse delay measurement

图 3. 时刻鉴别法。(a)恒比定时法;(b)阈值法;(c)极值法

Fig. 3. Methods of time discrimination. (a) Constant ratio timing method; (b) threshold method; (c) extremum method

图 4. 损耗对延时测量影响的示意图

Fig. 4. Schematic of effect of loss on delay measurement

图 5. 色散对延时测量影响的示意图

Fig. 5. Schematic of effect of dispersion on delay measurement

图 6. 光纤延时系统装置图

Fig. 6. Experimental setup for optical fiber delay system

图 7. 数据刷新率测试原理图

Fig. 7. Principle diagram of data refresh rate test

图 8. 预设延时与测量延时的关系图。(a)整体图;(b)局部放大图

Fig. 8. Relationship between preset delay and measurement delay. (a) Overall diagram; (b) local enlarged diagram

图 9. 阈值法和恒比定时法测量误差的比较

Fig. 9. Comparison of measurement errors obtained by threshold method and constant ratio timing method

图 10. 光开关响应时间。(a)光开关1的直通状态响应时间;(b) 17个光开关不同状态的响应时间

Fig. 10. Response time of optical switch. (a) Response time of optical switch 1 in direct state; (b) response time of 17 optical switches in different states

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