ES2241815T3 - Transformacion de pulso electrico que utiliza lineas de retardo optico. - Google Patents
Transformacion de pulso electrico que utiliza lineas de retardo optico.Info
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Abstract
Una línea óptica (30) de retardo, que comprende: una fuente óptica (31) dispuesta para generar pulsos de luz modulados en intensidad, un bucle (41) de fibra recirculante de retardo dispuesto para portar los pulsos de luz, un acoplador óptico (40; 70) dispuesto para permitir que los pulsos de luz entren y salgan de la fibra de retardo, y un controlador de fuente óptica, caracterizada porque el controlador de fuente óptica está dispuesto para variar la longitud de onda de cada pulso de luz, de manera que cada porción sucesiva correspondiente a recirculaciones sucesivas de cada pulso de luz dentro de la fibra de retardo sea separada por la longitud de onda.
Description
Transformación de pulso eléctrico que ultiliza
líneas de retardo óptico.
La presente invención se refiere a una línea
óptica de retardo y a un método para generar una señal óptica
retardada.
La tecnología de fibra óptica está produciendo
gradualmente un impacto en los sistemas electrónicos por su
capacidad para implementar diversas funciones de procesamiento de
señales, por ejemplo, producir múltiples retardos y un filtrado de
microondas. Las fibras ópticas ofrecen, también, una baja pérdida,
que es una solución compacta para la generación de largos retardos
para señales ópticas. Las propiedades de baja dispersión de las
fibras ópticas proporcionan eficazmente líneas de retardo
independientes de la frecuencia de modulación que minimizan la
degradación de una señal de radiofrecuencia de entrada.
Actualmente, se introducen tales retardos usando
líneas ópticas recirculantes de retardo que ofrecen varias ventajas
sobre arquitecturas alternativas de líneas de retardo de tipo en
serie o en paralelo y proporcionan una solución de bajo coste para
la generación de un intervalo de retardos de una señal
pulsatoria.
En la figura 1, una línea óptica 10 recirculante
de retardo de la técnica anterior comprende una fuente óptica 11 de
ondas portadoras de longitud de onda fija que proporciona una
primera entrada 12 a un modulador óptico externo 13 dispuesto para
modular la luz desde la fuente óptica 11 con una señal 14 pulsatoria
de radiofrecuencia, que pasa a través de un amplificador 15 de
radiofrecuencia, para actuar como una segunda entrada 16 al
modulador óptico externo 13.
Una señal óptica 17 modulada es generada por el
modulador óptico externo 13, que pasa entonces a través de un
acoplador óptico 18 dos por dos, que está dispuesto para permitir
que el 50% de la señal 17 modulada entre en un bucle 19 de retardo y
que el otro 50% de la señal 17 modulada derive el bucle 19 de
retardo y vaya a una salida del acoplador 18 opcional. El bucle 19
de retardo comprende un amplificador óptico 20 en serie con un
filtro óptico 21 de paso de banda y una fibra 22 de retardo. Se
entenderá que la señal 17 modulada es una serie de pulsos modulados
de radiofrecuencia que tienen una longitud de pulso determinada por
la señal 14 pulsatoria de radiofrecuencia.
En esta línea 10 de retardo, la señal 17 modulada
entra en el bucle 19 de retardo a través del acoplador óptico 18 dos
por dos y circula por el amplificador 20, el filtro 21 y la fibra 22
de retardo para conseguir la duración deseada de retardo de cada
pulso de la señal 17 modulada. Es importante señalar que la longitud
de pulso de cada pulso de la señal 17 modulada debe ser igual a o
menor que la duración total de retardo del bucle 19 de retardo, a
fin de impedir los efectos de mezcla óptica coherente entre
secciones de solapamiento del mismo pulso de la señal óptica 17
modulada. El acoplador 18 está dispuesto, también, para extraer unos
pulsos ópticos 23 retardados del bucle 19 de retardo después de cada
circulación de un pulso de la señal 17 modulada alrededor del bucle
19 de retardo. Cada pulso óptico 23 retardado es detectado por un
fotodiodo 24 que sirve para convertir cada pulso óptico 23 retardado
en una señal eléctrica 25, que pasa a través de un amplificador 26
de radiofrecuencia, a fin de producir una salida 27 pulsatoria
retardada de radiofrecuencia.
Sin embargo, las líneas ópticas 10 recirculantes
de retardo de la técnica anterior están restringidas por el
requisito de que los pulsos de la señal 17 modulada de
radiofrecuencia deben tener una duración más corta que la duración
recirculante del pulso alrededor del bucle 19 de retardo, a fin de
impedir los efectos de mezcla óptica coherente entre secciones de
solapamiento del mismo pulso de la señal 23 modulada cuando son
detectadas en el fotodiodo 24. En algunas aplicaciones, la duración
de pulso de la señal 17 modulada puede ser desconocida o
incontrolada.
El documento
EP-A2-0 997 751 trata el problema de
los efectos de mezcla coherente, pero para secciones de solapamiento
de pulsos sucesivos en lugar de para secciones de solapamiento del
mismo pulso, que es el problema en esta memoria. El solape entre
pulsos sucesivos está causado por la dispersión dentro de las fibras
ópticas que hace que los pulsos se amplíen, en la medida que el
borde trasero de un pulso se solapa con el borde delantero del pulso
sucesivo. Este problema se trata aplicando una respuesta deseada en
fase a los pulsos.
El artículo "Continuously Variable True
Time-Delay Optical Feeder for
Phased-Array Antenna Employing Chirped Fiber
Gratings", de Corral et al., (IEEE Transactions on
Microwave Theory and Techniques, vol. 45, páginas
1.531-1.536), los documentos
EP-A1-0392416 y
US-5.210.807 describen líneas ópticas de retardo que
emplean láseres sintonizables en longitud de onda como sus fuentes
ópticas, aunque ninguno de estos documentos trata el problema de los
efectos de mezcla óptica coherente debido a secciones de
solapamiento de los pulsos ópticos. En vez de eso, los tres
documentos tratan el problema común de obtener un tiempo variable de
retardo a partir de una única línea de retardo.
En el caso del Artículo del IEEE (Institute of
Electrical and Electronic Engineers) y del documento
US-5.210.807, se consiguen tiempos variables de
retardo usando una serie de mallas reticulares de Bragg en
posiciones diferentes a lo largo de la línea de retardo, de manera
que se obtienen longitudes de trayectoria diferentes reflejando
selectivamente desde diferentes mallas reticulares de Bragg. Las
mallas reticulares de Bragg tienen diferentes longitudes de onda
reflectoras, de manera que se puede seleccionar un punto deseado de
reflexión a lo largo de la línea de retardo inyectando luz con la
longitud de onda apropiada. Esto se hace sintonizando un láser a la
longitud de onda apropiada, siendo aplicada esta longitud de onda al
pulso completo, de manera que se obtiene un retardo temporal
uniforme para el pulso completo.
En el caso del documento
EP-A-0 392 416, se consiguen tiempos
variables de retardo usando una fibra óptica altamente dispersiva,
de manera que el tiempo empleado para que un pulso de luz se
propague a través de la línea de retardo varía de modo apreciable
con la longitud de onda de la luz. Se sintoniza un láser a la
longitud de onda apropiada, usándose la misma longitud de onda en
todo un pulso completo, de manera que se obtiene un retardo temporal
uniforme para el pulso completo.
Un objeto de la presente invención es obviar o
mitigar los problemas asociados con la técnica anterior,
especialmente para inhibir la mezcla óptica coherente de pulsos de
luz en una línea de retardo.
Según un primer aspecto de la invención, una
línea óptica de retardo, que comprende una fuente óptica dispuesta
para generar pulsos de luz modulados en intensidad, un bucle de
fibra recirculante de retardo dispuesto para portar los pulsos de
luz, un acoplador óptico dispuesto para permitir que los pulsos de
luz entren y salgan de la fibra de retardo y un controlador de
fuente óptica dispuesto para variar la longitud de onda de cada
pulso de luz, de manera que cada porción sucesiva correspondiente a
recirculaciones sucesivas de cada pulso de luz dentro de la fibra de
retardo sea separada por la longitud de onda.
De esta manera, el controlador de fuente óptica
asegura que los pulsos de solapamiento de luz modulada en intensidad
dentro de la línea óptica de retardo están a diferentes longitudes
de onda ópticas y, por consiguiente, se inhiben los efectos de
mezcla óptica coherente entre los pulsos de luz de solapamiento. Por
lo tanto, los pulsos de luz de entrada a la fibra de retardo pueden
tener una duración mayor que la duración del retardo de la fibra de
retardo, sin distorsión de los pulsos de luz debido a que los
efectos de mezcla óptica coherente entre los pulsos de luz de
solapamiento y la línea óptica de retardo se pueden optimizar para
tiempos de retardo más cortos.
En una primera realización de la invención, un
combinador de pulsos retardados puede estar dispuesto para construir
una señal eléctrica retardada a partir de los pulsos de luz
retardados después de que han salido de la fibra de retardo de
acuerdo con la longitud de onda de las porciones de cada pulso de
luz retardado. El combinador de pulsos retardados puede comprender
una o más mallas reticulares de Bragg en fibra dispuestas para
separar las porciones de los pulsos de luz después de que han salido
de la fibra de retardo, de acuerdo con su longitud de onda. Al menos
una de las mallas reticulares de Bragg en fibra puede tener un
fotodiodo asociado dispuesto para convertir porciones incidentes de
los pulsos de luz en una subseñal eléctrica. Un combinador eléctrico
puede estar dispuesto para construir la señal eléctrica retardada a
partir de las subseñales eléctricas producidas por el fotodiodo
asociado con cada malla reticular de Bragg. De esta manera, los
pulsos de luz de una longitud de onda dada son detectados antes de
ser combinados, a fin de reconstruir la señal eléctrica retardada.
El acoplador óptico puede ser un acoplador óptico 2 por 2.
En otra realización de la invención, un filtro
óptico sintonizable de paso de banda puede estar dispuesto para
construir una señal eléctrica retardada a partir de las porciones de
los pulsos de luz retardados después de que han salido de la fibra
de retardo, de acuerdo con la longitud de onda de cada pulso de luz
retardado. El filtro óptico sintonizable de paso de banda puede
estar dispuesto para permitir que las porciones de los pulsos de luz
salgan de la fibra de retardo, de acuerdo con su longitud de onda.
El filtro óptico sintonizable de paso de banda puede ser controlado
por el controlador de fuente óptica, a fin de variar la longitud de
onda del filtro óptico sintonizable de paso de banda al compás con
la variación en la longitud de onda de las porciones de los pulsos
de luz. Preferiblemente, el acoplador óptico puede comprender un
acoplador óptico 2 por 1 y un circulador óptico.
Un modulador óptico puede estar dispuesto para
generar los pulsos de luz modulando una fuente de luz con una
entrada de frecuencia electromagnética pulsatoria. Por ejemplo, la
entrada de frecuencia electromagnética puede ser una entrada
pulsatoria de radiofrecuencia, de esta manera, se consigue una
salida pulsatoria retardada de radiofrecuencia desde la línea óptica
de retardo.
La fuente óptica puede ser un láser semiconductor
de realimentación distribuida.
Según otro aspecto de la invención, se ha
previsto un método para generar una señal eléctrica retardada, que
comprende generar pulsos de luz modulados, hacer pasar los pulsos de
luz a través de un bucle de fibra recirculante de retardo, construir
la señal eléctrica retardada a partir de las subseñales eléctricas,
y caracterizado por variar la longitud de onda de los pulsos de luz
con respecto al tiempo, de manera que porciones sucesivas
correspondientes a recirculaciones sucesivas de cada pulso de luz
dentro de la fibra de retardo sean separadas por la longitud de
onda, y convertir los pulsos de luz retardados en subseñales
eléctricas después de que han salido de la fibra de retardo, según
la longitud de onda de las porciones de cada pulso de luz
retardado.
La invención se describirá ahora, sólo a modo de
ejemplo, con referencia a los dibujos que se acompañan, en los
que:
la figura 1 ilustra una línea óptica recirculante
de retardo de la técnica anterior;
la figura 2 ilustra una realización de una línea
óptica recirculante de retardo según la presente invención;
la figura 3 ilustra la relación entre un pulso de
entrada de una duración dada y una duración recirculante de una
línea óptica de retardo según la invención;
la figura 4 ilustra la relación entre la longitud
de onda de un láser y la duración de una línea óptica de retardo
según una primera realización de la invención;
la figura 5 ilustra la relación entre la longitud
de onda de un láser y la duración de una línea óptica de retardo
según una realización alternativa de la invención, y
la figura 6 ilustra una realización alternativa
de una línea óptica recirculante de retardo según la presente
invención.
Haciendo referencia a la figura 2, una línea
óptica 30 recirculante de retardo comprende una fuente óptica 31 de
ondas portadoras de longitud de onda variable que incluye un láser
32 que tiene un control 33 de longitud de onda para variar la
longitud de onda de la radiación generada por el láser 32 con
respecto al tiempo, a fin de proporcionar una primera entrada 34 a
un modulador óptico externo 35. El modulador óptico externo 35 está
dispuesto para modular la intensidad de la primera entrada 34 desde
la fuente óptica 31 con una señal 36 pulsatoria de frecuencia
electromagnética, por ejemplo, una señal pulsatoria de
radiofrecuencia, que pasa a través de un amplificador 37 para actuar
como una segunda entrada 38 para el modulador óptico externo 35.
Una señal óptica 39 modulada es generada por el
modulador óptico externo 35, que pasa entonces a través de un
acoplador óptico 40 dos por dos, que está dispuesto para permitir
que el 50% de la señal 39 modulada entre en un bucle 41 de retardo y
que el otro 50% de la señal 17 modulada derive el bucle 41 de
retardo y vaya a una salida del acoplador óptico 40. El bucle 41 de
retardo comprende un amplificador óptico 42 en serie con un filtro
óptico 43 de paso de banda y una fibra 44 de retardo. Se entenderá
que la señal 39 modulada comprende una serie de pulsos ópticos
modulados en intensidad que tienen una longitud de pulso determinada
por la señal 36 pulsatoria y por un periodo de intervención que
tiene una intensidad reducida, es decir, una señal continua durante
el periodo entre pulsos.
El acoplador óptico 40 está dispuesto, también,
para extraer pulsos ópticos 45 retardados del bucle 41 de retardo
después de que cada circulación de un pulso de la señal 39 modulada
haya circulado alrededor del bucle 41 de retardo.
Los pulsos ópticos 45 pasan a un combinador 46 de
señales retardadas dispuesto para construir una señal eléctrica 47
retardada a partir de los pulsos ópticos 45 retardados extraídos del
bucle 41 de retardo, de acuerdo con la longitud de onda de cada
pulso óptico 45 retardado. El funcionamiento del combinador 46 de
señales retardadas se describe con mayor detalle en lo que sigue.
Cada señal eléctrica 47 retardada se amplifica en un amplificador 48
de señales, a fin de producir una salida 49 pulsatoria
retardada.
El combinador 46 de señales retardadas comprende
varias subunidades 50 dispuestas en serie entre sí, comprendiendo
cada una un circulador óptico 51 dispuesto para permitir que los
pulsos ópticos 45 retardados pasen a una malla reticular de Bragg 52
en fibra dispuesta, o para reflejar pulsos ópticos 45 retardados que
tienen una longitud de onda correspondiente a la escrita en la malla
reticular de Bragg 52 en fibra, o para permitir que los pulsos
ópticos 45 retardados de una longitud de onda alternativa pasen
sobre la siguiente subunidad 50. Se entenderá que los pulsos ópticos
45 retardados pasan a través de los circuladores ópticos 51 de las
subunidades 50 hasta que son reflejados por una malla reticular de
Bragg 52 en fibra que tiene una longitud de onda correspondiente. Un
pulso óptico 45 retardado y reflejado vuelve al circulador óptico 51
asociado con la malla reticular de Bragg 52 en fibra desde la que
fue reflejado, donde es entonces desviado por el circulador óptico
51 hacia abajo de un brazo 53 asociado hasta un fotodiodo 54, que
sirve para convertir la señal óptica 45 retardada desviada a ese
brazo 53 en una señal eléctrica 55, que pasa entonces a través de un
amplificador 56 de señales, a fin de producir una subseñal eléctrica
57 retardada. Un combinador eléctrico 58 sirve para combinar las
subseñales eléctricas desde cada brazo 53, a fin de producir una
única salida, que es la señal eléctrica 47. El combinador 46 de
señales retardadas asegura que cada subseñal 57 de una longitud de
onda diferente es detectada separadamente antes de ser sumada de
manera coherente en el combinador eléctrico 58.
La figura 3 indica la relación entre la longitud
T de pulso de la señal 36 pulsatoria y el tiempo T_{1} de
recirculación de retardo de una señal 39 modulada a través del bucle
41 de retardo descrito con referencia a la figura 2. Se señalará que
la línea óptica 30 de recirculación de retardo ha sido dispuesta
para acomodar las señales 36 pulsatorias, cuya longitud de pulso es
hasta cuatro veces la duración proporcionada por la línea óptica 41
recirculante de retardo. Es decir, en la figura 3, la longitud T de
pulso es más de tres veces la longitud de la duración T_{1}
proporcionada por la línea de retardo. Se entenderá que se pueden
añadir más subunidades 52 al compensador 46 de retardo, si se
requiere que una longitud de pulso más larga de la señal 36
pulsatoria sea acomodada por el bucle 41 de retardo. De la figura 3,
se señalará que la longitud T del pulso de entrada no tiene que ser
un número entero múltiplo de T_{1}. Esto se indica por el periodo
de tiempo de la longitud T_{2} de pulso, donde T_{2} \leq
T_{1}.
El láser 32 de la figura 2 puede ser un láser
semiconductor de realimentación distribuida que tiene una anchura de
línea de entre 1 a 4 MHz, y cuya longitud de onda se puede
sintonizar controlando una combinación de su corriente de
polarización de entrada (típicamente 1,1 GHz por mA) y su
temperatura (típicamente 0,1 nm por ºC, que es aproximadamente
equivalente a 12,5 GHz por ºC). La corriente de polarización
proporciona una rápida respuesta del control de longitud de onda, al
tiempo que el control de temperatura del láser proporciona un gran
intervalo de sintonización a un régimen más lento.
La figura 4 indica la relación entre la longitud
de onda del láser, mostrada a lo largo de las ordenadas 60, y el
tiempo T_{1} recirculante de la línea de retardo, proporcionado
como tiempo t a lo largo de las abscisas 61. El objetivo de la
variación en la longitud de onda del láser, ilustrada como la línea
gráfica 63, es asegurar que los pulsos ópticos retardados dentro de
un bucle de retardo sustancialmente en el mismo tiempo funcionan a
longitudes de onda diferentes. La variación de longitud de onda
entre recirculaciones se puede controlar, como se indica en la
figura 4, usando una forma de onda de control más lineal, que es la
línea gráfica 63. Alternativamente, como se indica en la figura 5,
en la que se han usado referencias semejantes para indicar números
enteros similares a los mostrados en la figura 4, la variación de
longitud de onda se puede controlar usando una forma de onda
escalonada de control de la longitud de onda, ilustrada como la
línea gráfica 64. Una ventaja de la forma de onda escalonada de
control de la longitud de onda es que no se requiere que el láser
vuelva a barrer hasta una longitud de onda inicial de partida en
algún punto durante la variación de longitud de onda.
Por ejemplo, si la anchura de línea del láser es
4 MHz, ésta se ampliará hasta aproximadamente 0,46 nm (que es
equivalente a 57,4 GHz) a un nivel de aproximadamente 30 dBc. Para
tiempos T_{1} de recirculación de retardo de 10 microsegundos,
esto requiere un régimen de sintonización de la longitud de onda de
0,046 nm por microsegundo (que es equivalente a 5,7 GHz por
microsegundo). Se entenderá que se requieren diferentes regímenes de
sintonización de la longitud de onda del láser para uso con tiempos
T_{1} recirculantes de retardo alternativos. El régimen de
sintonización de la longitud de onda de 0,046 nm por microsegundo
requiere un algoritmo de control de la sintonización del láser que
combine el control tanto de la temperatura del láser como de su
corriente de polarización, como se conoce de la técnica
anterior.
Los diodos láser semiconductores sintonizables
pueden ofrecer un intervalo de sintonización más ancho controlado
electrónicamente y pueden ser adecuados para aplicaciones que
requieren un intervalo de sintonización mayor.
En la figura 6, en la que se han usado
referencias semejantes para indicar números enteros similares a los
mostrados en la figura 2, el acoplador óptico 70 dos por uno permite
que la señal 39 modulada entre en el bucle 41 de retardo que
incluye, también, en serie con el amplificador óptico 42, el filtro
43 de paso de banda y la fibra 44 de retardo, un circulador óptico
71 que permite que los pulsos ópticos 45 retardados pasen a un
filtro óptico 72 sintonizable de paso de banda, que permite que un
pulso óptico 45 retardado de una longitud de onda dada pase a un
único fotodiodo 73. El filtro óptico 72 sintonizable de paso de
banda puede ser controlado por un control 74 de la longitud de onda
dispuesto para permitir que los pulsos ópticos 45 retardados de la
longitud de onda correcta pasen a través del filtro óptico 72
sintonizable de paso de banda, o el control 74 de la longitud de
onda puede ser sustancialmente el mismo que el control 33 de la
longitud de onda al láser 32. Se reflejan los pulsos ópticos 45
retardados que no pasan a través del filtro óptico 72 sintonizable
de paso de banda, y recirculan alrededor del bucle 41 de retardo
hasta el momento en el que el control 74 de la longitud de onda
permite que el filtro óptico 72 sintonizable de paso de banda pase
el pulso óptico 45 retardado de esa longitud de onda dada. Se
entenderá que es el control del filtro óptico 72 sintonizable de
paso de banda lo que permite la construcción de la señal eléctrica
47 retardada.
El filtro 72 sintonizable de paso de banda de la
figura 6 permite que sea seleccionado un único pulso 45 recirculado
a partir de múltiples pulsos recirculados dentro del bucle 41 de
retardo, mientras que la línea óptica 30 de retardo, como se ilustra
en la figura 2, da salida a todos los pulsos retardados en el bucle
41 de retardo.
Claims (10)
1. Una línea óptica (30) de retardo, que
comprende:
una fuente óptica (31) dispuesta para generar
pulsos de luz modulados en intensidad,
un bucle (41) de fibra recirculante de retardo
dispuesto para portar los pulsos de luz,
un acoplador óptico (40; 70) dispuesto para
permitir que los pulsos de luz entren y salgan de la fibra de
retardo, y
un controlador de fuente óptica,
caracterizada porque el controlador de
fuente óptica está dispuesto para variar la longitud de onda de cada
pulso de luz, de manera que cada porción sucesiva correspondiente a
recirculaciones sucesivas de cada pulso de luz dentro de la fibra de
retardo sea separada por la longitud de onda.
2. Una línea óptica de retardo como en la
reivindicación 1, en la que un primer combinador (56; 48) está
dispuesto para construir una señal eléctrica retardada a partir de
los pulsos de luz retardados después de que han salido de la fibra
de retardo, de acuerdo con la longitud de onda de las porciones de
cada pulso de luz retardado.
3. Una línea óptica de retardo como en la
reivindicación 2, en la que el primer combinador comprende una o más
mallas reticulares de Bragg (52) en fibra dispuestas para separar
las porciones de los pulsos de luz después de que han salido de la
fibra de retardo, de acuerdo con su longitud de onda.
4. Una línea óptica de retardo como en la
reivindicación 3, en la que al menos una de las mallas reticulares
de Bragg en fibra tiene un fotodiodo (56) asociado, dispuesto para
convertir porciones incidentes de los pulsos de luz en una subseñal
eléctrica.
5. Una línea óptica de retardo como en la
reivindicación 4, en la que un segundo combinador (48) está
dispuesto para construir la señal eléctrica retardada a partir de
las subseñales eléctricas producidas por cada fotodiodo asociado con
cada malla reticular de Bragg.
6. Una línea óptica de retardo como en la
reivindicación 1, en la que un filtro óptico (72) sintonizable de
paso de banda está dispuesto para construir una señal eléctrica
retardada a partir de los pulsos de luz retardados después de que
han salido de la fibra de retardo, de acuerdo con la longitud de
onda de las porciones de cada pulso de luz retardado.
7. Una línea óptica de retardo como en la
reivindicación 6, en la que el filtro óptico sintonizable de paso de
banda está dispuesto para permitir que las porciones de los pulsos
de luz salgan de la fibra de retardo, de acuerdo con su longitud de
onda.
8. Una línea óptica de retardo como en la
reivindicación 6 o 7, en la que el filtro óptico sintonizable de
paso de banda es controlado por el controlador de fuente óptica, a
fin de variar la longitud de onda del filtro óptico sintonizable de
paso de banda al compás con la variación en la longitud de onda de
las porciones de los pulsos de luz.
9. Una línea óptica de retardo como en cualquier
reivindicación precedente, en la que un modulador óptico está
dispuesto para generar los pulsos de luz modulando una fuente de luz
con una entrada (38) de frecuencia electromagnética pulsatoria.
10. Un método para generar una señal eléctrica
retardada, que incluye:
generar pulsos de luz modulados,
hacer pasar los pulsos de luz a través de un
bucle (41) de fibra recirculante de retardo,
construir la señal eléctrica retardada a partir
de las subseñales eléctricas, y
caracterizado por variar la longitud de
onda de los pulsos de luz con respecto al tiempo, de manera que cada
porción sucesiva correspondiente a recirculaciones sucesivas de cada
pulso de luz dentro de la fibra de retardo sea separada por la
longitud de onda, y
convertir los pulsos de luz retardados en
subseñales eléctricas después de que han salido de la fibra de
retardo y según la longitud de onda de las porciones de cada pulso
de luz retardado.
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| JPH08122208A (ja) * | 1994-10-24 | 1996-05-17 | Ando Electric Co Ltd | 光増幅器の雑音指数測定装置 |
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| IT1296646B1 (it) * | 1997-12-16 | 1999-07-14 | Cselt Centro Studi Lab Telecom | Circuito opto-elettronico divisore di frequenza e relativo procedimento di impiego. |
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| US6667935B2 (en) * | 1998-04-03 | 2003-12-23 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Apparatus and method for processing optical signals from two delay coils to increase the dynamic range of a sagnac-based fiber optic sensor array |
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| AUPP617198A0 (en) * | 1998-09-25 | 1998-10-22 | University Of Sydney, The | High q optical microwave processor using hybrid delay-line filters |
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