光編碼技術
光正交碼與電領域擴頻通信所採用的擴頻序列有本質的區別, 它取值於(1,0) 二值域, 而不是取值於(+ 1, - 1) 二值域(因為光脈衝為正脈衝)。實質上是一組長為M , 碼重w (序列中所含“1”碼元的個數) 為的(0, 1) 序列C。一個(n, X, Ka , Kc ) 光正交碼C 是一組長度為n, 碼重為X 的0, 1 序列所組成的集合, 並且每個碼字(x 0, x 1, …, x n- 1 ) 的循環自相關函式和任意兩個相異碼字(x 0, x 1,…, x n- 1) 與(y 0, y 1, …, y n- 1) 之間的循環互相關函式。通常光正交碼的碼字中“1”碼的個數較少, 所以有時也用“1”碼元在序列中出現的位置來表示該碼字, 如光正交碼(13, 3, 1) 的碼字(3, 5, 10) , 其含義為, 在13 個碼元中只有在第3, 第5, 第10 個碼元處是“1”碼元, 其餘均為“0”碼元, 即該序列中只有三個光脈衝。
全光編解碼器原理及其設計
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, 如圖1 (a) 所示。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}, 見圖1 (c)。這裡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。
光編碼技術光纖延遲線長度選擇
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。
光纖長度調整
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。
光編碼技術
光編碼技術光纖微調方法有: 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%; 高溫熔融拉伸,可達50%～ 100%。這裡詳細說明高溫拉伸法: 用氫2氧焰加高溫於光纖, 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2 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。
