[發(fā)明專利]副載波光鎖相環(huán)系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510941379.0
• 申請日: 2015-12-16
• 公開（公告）號: CN105471428A
• 公開（公告）日: 2016-04-06
• 發(fā)明（設計）人: 張陽安;袁學光;張錦南;丁丁;王立猛
• 申請（專利權）人: 北京郵電大學
• 主分類號: H03L7/08
• 分類號: H03L7/08;H04B10/548
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產(chǎn)權代理有限公司 11205
• 代理人: 楊貝貝;黃健

技術領域

本發(fā)明實施例涉及光鎖相環(huán)技術領域，尤其涉及一種副載波光鎖相環(huán)系統(tǒng)。

背景技術

隨著自由空間光通信技術的發(fā)展，為了增加自由空間光通信系統(tǒng)的靈敏度，在自 由空間光通信系統(tǒng)中使用光鎖相環(huán)系統(tǒng)，通過光鎖相環(huán)系統(tǒng)可以將信號光和本振光的頻率 及相位鎖定。

在現(xiàn)有技術中，光鎖相環(huán)系統(tǒng)的工作原理如下：將信號激光器生成信號光、以及光 壓控振蕩器生成的本振光傳輸至相位檢測模塊，相位檢測模塊對信號光和本振光進行處 理，得到信號光和本振光的相位差信號U_d(t)，U_d(t)包含了信號光和本振光之間的相位差信 息，相位檢測模塊將U_d(t)傳輸至環(huán)路濾波器，環(huán)路濾波器根據(jù)U_d(t)的頻率確定控制電壓U_c(t)，并將U_c(t)發(fā)送至光壓控振蕩器以調整本振光的輸出頻率，然后光壓控振蕩器將輸出 頻率調整后的本振光發(fā)送至相位檢測模塊，重復上述過程，直至信號光和本振光的相位差 恒定、頻率相等，使得信號光和本振光的頻率及相位鎖定。

然而，在現(xiàn)有技術中，只有當信號光和本振光的頻差(U_d(t)的頻率)小于預設頻率 時，環(huán)路濾波器才能正常工作，對于常用的一階有源濾波器，假設該濾波器的阻尼系數(shù)為ζ， 自然頻率為f_n,只有當U_d(t)的頻率小于2×ζ×f_n時，環(huán)路濾波器才能正常工作；由于濾波器 的阻尼系數(shù)ζ為定值，光鎖相環(huán)系統(tǒng)的相位誤差和自然頻率f_n成正比，若自然頻率f_n過高時， 會導致光鎖相環(huán)系統(tǒng)的相位誤差增大，性能降低，因此，需要將自然頻率f_n設置在一定范圍 內，進而使得環(huán)路濾波器的工作頻帶較窄，導致光鎖相環(huán)系統(tǒng)的工作頻帶較窄。

發(fā)明內容

本發(fā)明實施例提供一種副載波光鎖相環(huán)系統(tǒng)，用以提高副載波光鎖相環(huán)系統(tǒng)的工 作頻帶。

本發(fā)明實施例提供一種一種副載波光鎖相環(huán)系統(tǒng)，包括：信號激光器、相位檢測模 塊、頻差調整模塊、環(huán)路濾波器、控制電壓處理模塊以及光壓控振蕩器，其中，

所述信號激光器的輸出端與所述相位檢測模塊的第一輸入端連接，所述相位檢測 模塊的第一輸出端與所述頻差調整模塊的輸入端連接，所述相位檢測模塊的第二輸出端與 所述環(huán)路濾波器的輸入端連接，所述頻差調整模塊的輸出端與所述控制電壓處理模塊的第 一輸入端連接，所述環(huán)路濾波器的輸出端與所述控制電壓處理模塊的第二輸入端連接，所 述控制電壓處理模塊的輸出端與所述光壓控振蕩器的輸入端連接，所述光壓控振蕩器的輸 出端與所述相位檢測模塊的第二輸入端連接；

所述相位檢測模塊，用于接收所述信號激光器發(fā)送的信號光和所述光壓控振蕩器 發(fā)送的第一本振光，確定所述信號光和所述第一本振光的相位差信號，并分別向所述頻差 調整模塊和所述環(huán)路濾波器發(fā)送所述相位差信號；

所述頻差調整模塊，用于接收所述相位差信號，根據(jù)所述相位差信號的頻率確定 第一控制電壓，并向所述光壓控振蕩器發(fā)送所述第一控制電壓；

所述環(huán)路濾波器，用于接收所述相位差信號，在所述相位差信號的頻率小于預設 頻率時，根據(jù)所述相位差信號的頻率確定第二控制電壓，并向所述光壓控振蕩器發(fā)送所述 第二控制電壓；

所述控制電壓處理模塊，用于在所述相位差信號的頻率大于預設頻率時，接收所 述第一控制電壓，根據(jù)所述第一控制電壓確定綜合控制電壓，并向所述光壓控振蕩器發(fā)送 所述綜合控制電壓；或者，在所述相位差信號的頻率小于或等于預設頻率時，接收第一控制 電壓和第二控制電壓，根據(jù)第一控制電壓和所述第二控制電壓確定綜合控制電壓，并向所 述光壓控振蕩器發(fā)送所述綜合控制電壓；

所述光壓控振蕩器還用于，接收所述綜合控制電壓，并根據(jù)所述綜合控制電壓生 成第二本振光，并向所述相位檢測模塊發(fā)送所述第二本振光。