Dây trễ ánh sáng điện là một loại thiết bị điều chỉnh đường truyền hoặc tốc độ truyền tín hiệu ánh sáng thông qua điều khiển điện trường hoặc động cơ. Nó chủ yếu được sử dụng để kiểm soát chính xác thời gian trễ của tín hiệu ánh sáng. Nó được sử dụng rộng rãi trong truyền thông quang học, thử nghiệm khoa học và các lĩnh vực khác. Các ứng dụng quang học chính xác như chụp cắt lớp kết hợp quang học (OCT), ghép kênh phân chia theo thời gian (TDM), phân tích phổ và giao thoa đo thường được yêu cầu để hiệu chỉnh đồng bộ hóa tín hiệu hoặc bù đắp cho độ trễ truyền bằng cách điều chỉnh khoảng sáng hoặc chiết suất.
Thay đổi chiều dài phạm vi bằng cách điều khiển sợi quang hoặc chuyển động gương bằng động cơ, hoặc điều chỉnh động thời gian trễ bằng cách điều chỉnh chỉ số khúc xạ sợi quang bằng điện trường. Ví dụ, động cơ bước điều khiển các thành phần quang học để dịch chuyển trên đường ray để đạt được độ chính xác dịch chuyển cấp micron; Điều khiển điện trường ảnh hưởng đến tốc độ ánh sáng bằng cách thay đổi hằng số điện môi của vật liệu.
Một số dây trễ ánh sáng điện áp dụng cấu trúc kết hợp thiết kế cơ khí chính xác với công nghệ điều khiển điện tử, chẳng hạn như dây trễ ánh sáng điện 64 kênh, mỗi kênh được trang bị thiết bị điều khiển điện trường độc lập và dây trễ sợi, với độ cách ly cao, nhiễu xuyên âm thấp, nhỏ gọn và nhỏ gọn, dễ dàng tích hợp và triển khai.
Nguyên tắc cốt lõi và cơ chế làm việc
Đặc điểm truyền sợi quang
Tín hiệu ánh sáng di chuyển trong sợi với tốc độ gần bằng tốc độ ánh sáng và thời gian trễ của nó liên quan trực tiếp đến chiều dài sợi, chỉ số khúc xạ. Ví dụ, 1 km sợi có độ trễ khoảng 5 micro giây (tốc độ ánh sáng khoảng 2 × 10 ⁸ m/s).
Điều chỉnh hiệu ứng quang điện
Điện trường được áp dụng xung quanh các tinh thể điện quang như lithium niobite, có thể thay đổi chỉ số khúc xạ của chúng. Khi cường độ điện trường tăng, chỉ số khúc xạ tăng, tốc độ ánh sáng chậm lại và thời gian trễ kéo dài; Ngược lại thời gian trì hoãn rút ngắn.
Điều chỉnh vi dịch cơ khí
Sử dụng gốm áp điện (PZT) hoặc động cơ bước để điều khiển các biến dạng nhỏ của cuộn dây cáp quang, đạt được độ trễ picosecond bằng cách thay đổi phạm vi ánh sáng.
Ứng dụng thực tế
Hệ thống truyền thông quang học: bù đắp cho độ trễ truyền trong liên kết cáp quang, đảm bảo sắp xếp khung dữ liệu.
Kiểm tra khoa học: hiệu chuẩn dụng cụ quang học, phân tích hiệu ứng phản xạ của máy phát, v.v.
Đo lường chính xác: Được sử dụng trong máy phản xạ miền thời gian quang học (OTDR) để định vị lỗi sợi quang.
Hệ thống radar và biện pháp đối phó điện tử: Điều chế pha tín hiệu hoặc lưu trữ ánh sáng đầy đủ thông qua đường trễ.