§

以

50 m（延时为 0.167μs）为步进、最大延迟距离为 16 500 m（延时为 55μs）的设计要求，

研制雷达应用中的延时系统为例：要实现步进量为

50 m 的模拟距离，根据公式（1）对应

的最小光纤环的长度为

68.2 m，如图 3 所示，随后的每个光开关所连接的光纤环长度分别

为

68.2x21 m、68.2x22 m、68.2x23 m、68.2x24 m、68.2x25 m、68.2x26 m、68.2x27 m 及 68.2x28 

m；这样的设计可以实现步进量为 50 m，范围为 0-16 500 m 的延迟距离，其中共有 512 个
延迟距离可供选择。

我们选用

2x2 光开关，并采用差分结构设计实现不同延时量的切换，此类光开关的平均插

入损耗约为

0.8 dB，并且由于采用了差分结构每种延时通路经过光开关的通路次数相同，

损耗一致性较好，常用的

G.652 光纤损耗约为 0.2dB/km，照以上参数计算，整个光路的损

耗由四部分决定：直调激光器的电光转换效率，光纤通路损耗，光电探测器的电光转换效
率，以及输入输出阻抗比；可由（

2）式表示：

§

ηTX 为 直 调 激 光 器
的电光转换效率，根据测试得到的

ηTX 为 0.075.ηRX 为光电探测器的光电转换效率，根据

测试得到的

ηRX 为 0.65.Lop 为光纤通路的损耗，包括以下几部分：光纤自身的传输损耗，

光开关的插入损耗和各个光连接头的损耗；按最长光纤长度为

22 495 m 计算，最大的光纤

传输损耗为

4.5 dB（标准单模光纤的损耗系数为 0.2 dB/km）；每个光开关的插入损耗为

0.8 dB，共有 10 个光开关，因此光开关的总插入损耗为 8 dB；每个光连接头的插入损耗为
0.2 dB；光链路需经过的光连接头共有 20 个，因此光连接头引入的损耗为 4 dB；这样整个
光链路的损耗

Lopt 为 4.5+8+4=16.5 dB.Rin 和 Rout 分别为输入匹配阻抗和输出匹配阻抗，

均为

50Ω。根据以上分析，按照（2）式所计算的通过光路的射频信号的增益 GdB 为-42.7 

dB.模拟雷达的回波信号的延迟衰减量 LdB 与模拟距离 H 的关系满足式（3）：

§