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光控波束形成网络中真延时模块的设计的综述报告
光控波束形成网络（O-BeamformingNetwork，OBFN）是一种基于光学技术实现的波束形成技术，具有优异的性能，被广泛应用于无线通信、雷达、声纳等领域。它通过控制光波的相位、振幅和偏振状态实现波束的形成和调控。在OBFN中，真延时模块（TrueTimeDelayModule，TTDM）作为核心元件，主要通过调整光信号的延迟时间，实现波束的成形。因此，TTDM的设计对OBFN性能的影响至关重要。本文主要综述了TTDM的设计相关研究。
TTDM的基本原理是将电信号转换为光信号进行传输，在其传输过程中通过控制光的传播时间实现波束的形成。传统的TTDM系统通过机械式或光学式的方式实现变光程，但这种方式存在机械元件易磨损、结构体积大等缺点，限制了其进一步的应用。近年来，利用光学微波拍频技术，在光子领域中实现了高灵活性、高精度电光调制的TTDM，有效地解决了传统TTDM存在的问题，提高了OBFN的性能。下面对典型的TTDM设计方案进行总结。
一种常见的TTDM设计方案是基于光学微波拍频技术。它通过使用两个具有微波线性调制器的光纤，调节微波信号的相位和振幅，实现光信号之间的时间延迟。这种方案的优点是灵活性高、可重构性强，同时较小的尺寸和功耗也使其在OBFN系统中占有重要地位。例如，Tao等人提出了一种基于矩形微环光纤拍频结构的TTDM，利用矩形微环的混合集成光学响应和微波振荡性质，实现了高精度和高强度光学下变化的宽带频移。通过控制两个微波线性调制器的电信号，在每个微环中实现时间延迟，实现了高灵活性的电光互调，并且可以在纳秒时间内切换为任意形状和位置的波束。
另一种常见的TTDM设计方案是基于波导拍频技术。该方案通过将微波信号耦合到波导上并控制波导中的相位差，实现不同光路上的时间延迟。这种方案具有低损耗、较小的体积和功耗等优点，同样适用于OBFN系统。例如，Ji等人开发了一种基于多模干涉技术的TTDM，该设备借助波导平板模式条件下的杂散反射来实现平滑单调的时间延迟线。通过改变波导的长度，实现了不同方向的时间延迟，同时在，保证了波束相位保持一致的情况下，实现了高分辨率的波束调制。
总之，TTDM作为OBFN系统的核心元件，其设计方案对系统性能起着至关重要的作用。当前，应用于光学微波拍频技术和波导拍频技术的TTDM设计方案已经初步发展，但存在尺寸、功耗和精度等问题需要进一步优化。未来的研究应该重点关注如何提高TTDM的速度和灵活性，实现纳秒级别的时间延迟和更加复杂的波束模式。