光編碼技術

對於任意一個碼字區組為{ i1, i2, …, ij ,…, iw }的光正交碼的碼字, 其光編碼器用1×w 光分路器、w 條並行光纖延遲線和w ×1光合路器構成。第j 條光纖延遲線的延時為ijS, 其中S為碼片(ch ip ) 時寬, 即光脈衝的時間寬度, 這樣即實現了光編碼。

解碼器的結構與編碼器完全相同, 只是為了得到相關輸出, 延遲線的延時變為{ ( l-1- i1) S, ( l- 1- i2 ) S, …, ( l - 1- ij ) S, …, ( l- 1- iw ) S}。這裏l 代表光正交碼的碼長,w 為碼重。光的延遲一般使用集成光波導和光纖兩種方法: 在ch ip 頻率不高(如小於10Gb/s ,即ch ip 時寬大於50p s, 延遲光纖長度大於1cm ) 時, 使用光纖作為延遲器; 在ch ip 速率高時, 使用集成光波導更佳。

光纖延遲線的長度由光纖CDMA 系統的傳輸速率及系統選用的地址碼的碼長及具體的地址碼共同決定。當然, 從工藝上考慮, 為使光纖長度易於處理, 也可在所有延遲線長度的基礎上同時加上一個固定的長度, 這樣並不影響編解碼的效果。

前面粗略估算了光纖延遲線的長度, 實際上, 即使能計算準確, 但由於切割和測量不準, 需要對光纖延遲線的長度進行微調處理,以達到預期的目標。一般情況下, 選取一固定長度的光纖作為零延遲的基準延遲線L 0, 其它延遲線的設計長度在計算長度的基礎上加上基準延遲線的長度, 經過多次切割, 逐步接近設計長度(略小於設計長度) , 然後熔接、固定。通常, 利用切割法可以精確到1～ 2mm ,即相當於5～ 10p s, 然後利用光纖微調作精確修正。

光纖微調方法有: 光纖的機械拉伸(高質量的光纖相對拉伸量約為0. 1% ) ; 或壓電陶瓷PZT 拉伸, 可達0. 01%; 高温熔融拉伸,可達50%～ 100%。這裏詳細説明高温拉伸法: 用氫2氧焰加高温於光纖, 微量拉伸, 同時用示波器監測脈衝位置變化(與基準延遲脈衝的相對位置變化) , 如圖1所示。由於光纖的熔融點約為1600℃, 會引起附加延遲, 若光纖熔融長度為5～ 7mm , 則附加延遲td=29. 4～ 41. 16. fs , 與拉伸延遲相比可以略去不計, 故在示波器上監測的脈衝位置就是延遲位置。