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题目：光纤通信技术在军事上的应用班级：通信13-3班姓名：崔红梅学号：1306030302指导教师：李新春成绩：电子与信息工程学院信息与通信工程系光纤通信技术在军事上的应用1 绪论光纤通信在社会信息化发展的进程中扮演着重要的角色，是通信技术的一个重要分支。
随着新型光电器件的不断出现，光线通信技术也得到了迅速的发展，十七传输容量得到了极大地提高，目前，光纤已经在很多场合取代了铜线而成为主要的传输媒介。
无论电信骨干网还是以太网或是校园网乃至智能建筑内的综合布线系统，无论是陆地还是海洋，都有光纤的存在。
光纤通信是以光波作为载波，以光纤作为传输媒介的一种新兴有线通信技术。
它首先要在发射端将需传送的电话、电报、图像和数据等信号进行光电转换，即将电信号转换为光信号，再经光纤传输到接收端，接收端将接收到的光信号转变成电信号，最后还原成原信号。
图1-1为光纤通信系统的构成示意图。
图1-1 光纤通信系统的构成Fig1-1 The composition of the optical fiber communication system2 光纤通信技术在军事上的应用由于光纤作为一种传输媒质，与传统的铜电缆相比具有一系列明显的优点，因此，自上世纪70年代以来，光纤技术不仅在电信等民用领域取得了飞速的发展，而且因其抗电磁干扰、保密性好、抗辐射能力强，以及重量轻、尺寸小等优点，使它也得到了各发达国家政府和军方的重视和青睐。
特别是在美国，早在80年代中期，先后计划的光纤军事应用项目就达400多项，这些项目包括固定设施通信网、战术通信系统、遥控侦察车辆和飞行器、光纤制导导弹、航空电子数据总线和设备链路、舰载光纤数据总线、反潜战网络、水声拖曳阵列、遥控深潜器、传感器和核试验等。
这些项目陆续有报道取得了不同的进展。
进入90年代以来，光纤技术的军事应用继续受到美、欧等国军方的重视。
在美国，三方光纤技术开发活动的计划项目分成五大部分：有源和无源光元件、传感器、辐射效应、点对点系统和网络系统。
光控相控阵中的真时延技术摘要：20世纪80年代随着计算机技术、信号处理技术、光电子技术以及器件、材料、工艺的发展,相控阵技术的研究取得了实质性的进展,采用光学控制手段实现雷达波束扫描的光控相控阵雷达的研究也被提到日程上来。
它不仅能克服传统相控阵雷达的缺点,还具有低损耗、无波束偏斜、扫描角度大、瞬时带宽等优点。
同时这一领域的研究对无线通信技术、光通信技术、光存储技术、天文学也将产生深远的影响。
本文分析了光控相控阵中的真时延技术。
关键词：光控相控阵；雷达；真时延技术；为了提高相控阵雷达的抗干扰能力, 相控阵天线必须具有尽量大的带宽。
要提高雷达对目标的分辨、识别能力, 解决多目标的雷达的成像问题, 相控阵雷达必须采用具有大瞬时信号带宽的信号。
一、工作原理雷达微波信号外调制激光，将微波信号加载到光波上，之后，加载有微波信号的光波通过光纤传输，实现低损耗的天馈线。
光波经过光环形器进入光延迟网络。
进入光延时网络的光波，在经过波分复用器后，不同波长的光会进入不同的延迟通道。
加载有微波信号的光波经过光／电转换后，微波信号即被解调出来，经过电放大后，由天线阵列发射出去。
接收时，天线接收到的微波信号经过低噪放大之后，进行电／光转换，将微波调制到光载波，再进入光延时网络实现波束形成。
进入光／电转换器，然后到达预处理单元。
主要包括对微波信号的低噪放大、滤波及下变频处理，将Ｘ波段的微波信号下变频到中频，然后进行采样及量化。
之后进入数据处理单元，完成雷达对目标的检测、识别等功能。
在光控相控阵雷达的核心单元光延时网络部分，每一级延迟线包含Ｋ个光通道。
单级延迟线结构由光开关、光环形器、波分复用器、光纤延迟线和光纤反射镜组成。
假设进入波分复用延时网络的波长为，波长间隔均匀且为常数Δλ。
第一级光纤延迟线通道线间真时延迟为ΔＴ（１）＝Δτ。
通过设计并精确制作光纤延迟线长度，使第二级延迟线单元通道间间形成的真时延迟为ΔＴ（２）＝２Δτ。
光控相控阵光延时线的设计与测量的开题报告一、研究背景与目的光控相控阵是一种利用光学和电子控制技术实现电子波束形成和指向控制的技术。
它具有波束指向快速可变、较高的控制精度、低成本、易于集成等优点，在雷达、通信、光学雷达等领域有着广泛的应用。
而光控相控阵中的相位调节器是其关键组成部分之一，光延时线则是相位调节器中最常用的模块。
因此，对于光延时线的设计与测量具有重要的意义。
本论文的研究目的在于探讨光控相控阵中的光延时线设计与测量技术，通过实验与仿真探究光延时线性能与参数对光控相控阵性能的影响，为光控相控阵系统的优化实现提供理论与实验支持。
二、研究内容与方法1. 研究内容（1）光延时线的设计与制备。
根据光控相控阵系统的需要，设计光延时线的主要参数，包括光路长度、材料选择、尺寸、反射、消光等，利用MEMS或者传统光纤等制备实验所需的光延时线。
（2）光延时线的测量。
对设计制备的光延时线进行实验测量，主要包括光路长度、反射损耗、消光比等性能参数的测量。
（3）光延时线参数对光控相控阵性能的影响。
通过仿真实验，探究光延时线的性能与参数对光控相控阵的波束指向精度、波束宽度、功率损耗等性能指标的影响规律。
2. 研究方法（1）理论分析。
根据光延时线的电光特性和光学设计原理，分析光延时线的设计要点和影响因素。
（2）实验测量。
设计制备实验所需的光延时线，利用光学测量仪器对光延时线进行性能测试。
（3）数值模拟。
通过FDTD或者MODE模拟工具对光控相控阵系统进行仿真模拟，探究光延时线参数对光控相控阵性能的影响。
三、研究意义及创新点本论文的研究意义在于探讨光控相控阵中光延时线的设计与测量技术，为光控相控阵性能优化提供参考。
本论文采用理论分析、实验测量以及数值模拟相结合的方法，通过不同角度的研究，充分探究了光延时线性能参数对光控相控阵性能的影响规律，为光控相控阵的优化设计提供了理论与实验支持。
本论文的创新点主要体现在以下几个方面：（1）采用MEMS或者传统光纤等制备光延时线，并对其性能参数进行实验测量，为光延时线的实际应用提供了实验数据。
光控相控阵雷达的光学真延时技术从近代战争来看,雷达是空战、陆战和海战中极为重要的作战“软”武器,在几十年的发展历程中,始终存在着雷达与反雷达的斗争。
雷达系有源探测技术,又称无线电定位仪,它是利用电磁波来探测目标的距离、方位及其运动状态的。
世界上第一台雷达诞生于20世纪30年代末期;然后一直到60年代,常规雷达由于二战的刺激以及60年代新革命浪潮的推动而飞速发展。
其中,60年代初引入移相器和阵列天线而发展出相控阵雷达,解决了常规雷达由于机械扫描和天线惯性造成的扫描速度缓慢以及精度低、可靠性不高等问题,顿时成为国际研究热点,目前美、日、英、法、俄等各的军事装备中已广泛应用;但是由于其波束出射角受到微波频率的影响而造成波束偏斜的现象,无法满足宽带宽的要求。
1985年,美国GardoneLeo最早提出了光学真延时相控阵雷达的思想,真延时技术可以很好地解决宽带宽的问题,并且将光引入相控阵雷达还解决了电缆馈电带来的尺寸和重量的限制以及导电电缆干扰发射单元辐射方向的问题、提高雷达性能、降低成本等;到90年代中后期随着光电技术的日益成熟,相控阵雷达中的光学真延时技术得到了快速发展。
1 相控阵雷达雷达在搜索目标时,需要不断改变波束的方向。
改变波束方向的传统方法是转动天线,使波束扫过一定的空域、地面或海面,称为机械扫描。
利用机械扫描方式工作的雷达即常规雷达,由于天线的惯性,扫描速度缓慢、精度低、可靠性不高。
现代通信和军事技术的发展对雷达和天线提出了越来越高的要求,传统的机械扫描雷达已经无法满足实际应用的需要;随着60 年代初移相器和相位-相位扫描体制的发展,相控阵雷达应运而生。
相控阵即“相位控制阵列天线”,由许多辐射单元排列而成,辐射单元少的有几百,多的则可达几千、甚至上万,其天线排列可以是线阵、平面阵、共形阵,相控阵雷达因其天线为相控阵型而得名。
相控阵雷达是一种新型的有源电扫描阵列多功能雷达,每个阵元(或一组阵元)后面接有一个可控移相器,其扫描原理是利用控制这些移相器相移量的方法来改变各阵元间的相对馈电相位,从而改变天线阵面上电磁波的相位分布,使得波束在空间按一定规律扫描。
高精度快速可控光纤真延迟线实验研究
汪松波;李新碗;陈建平
【期刊名称】《光纤与电缆及其应用技术》
【年(卷),期】2008()2
【摘要】在相控阵雷达中使用光纤实时延迟技术,可实现大角度瞬时宽带扫描。
利用半导体光放大器和法拉第旋转镜实现了快速切换的延迟线,此技术具有切换速度快,延迟精度高,输出功率恒定,偏振不相关等优点。
实验结果表明,此结构能够实现1 ps的延时精度,误差不超过0.1 ps。
【总页数】3页(P24-26)
【关键词】光纤真延迟;半导体光放大器;法拉第旋转镜
【作者】汪松波;李新碗;陈建平
【作者单位】上海交通大学"区域光纤通信网与新型光通信系统"国家重点实验室【正文语种】中文
【中图分类】TN253
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3.高精度光纤陀螺温度实验研究 [J], 孟照魁;崔佳涛;章博;杜新政
4.高精度光纤延迟线的研究 [J], 邱志成;史双瑾;邱琪
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