[其他]光學(xué)外差接收機(jī)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 87104453
• 申請(qǐng)日: 1987-06-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN1005952B
• 公開(kāi)（公告）日: 1989-11-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 弗里德曼·莫爾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 阿爾卡塔爾有限公司
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利代理部
• 代理人: 劉建國(guó)

公開(kāi)一種用于振幅移位鍵控法、移相鍵控法、移頻鍵控法和微分移相鍵控法調(diào)制過(guò)的信號(hào)的具有偏振控制器的光學(xué)外差接收機(jī)。它包括以差分檢測(cè)器原理工作的部件（Ｑ、Ｑ′、Ｑ″），以消除發(fā)射圓偏振光的本機(jī)振蕩器（ＬＯ）的散粒噪聲，還包括直角相位解調(diào)器（Ｄ、Ｄ′、Ｄ″），該解調(diào)器除輸出有用信號(hào)（Ｎ）外，還提供偏振控制信號(hào)（Ｓ、Ｓｗ），用該控制信號(hào)調(diào)節(jié)接收光（Ｅｓ）的橢圓度和偏振角，使接收光（Ｅｓ）以４５°或１３５°線性偏振。

本發(fā)明涉及光學(xué)外差接收機(jī)。

在1985年9月12日出版的“電子學(xué)通訊”（“Electronics Letters”）第21卷第19期的867至868頁(yè)上，描述了一個(gè)用于振幅移位鍵控法（ASK）和微分移位鍵控法（DPSK）調(diào)制過(guò)的信號(hào)的光學(xué)外差接收機(jī)。一個(gè)2×2的光纖耦合器的兩個(gè)輸入口分別接收線偏振光和圓偏振光，這個(gè)耦合器的其中一個(gè)輸出口與偏振選擇分束器相連，此分束器輸送兩束相位正交的光信號(hào)，該光信號(hào)經(jīng)獨(dú)立的光電轉(zhuǎn)換和解調(diào)以后，相疊加形成一個(gè)有用的信號(hào)。為了改進(jìn)這個(gè)接收機(jī)的靈敏度，如圖1如示，采用一個(gè)獨(dú)立于該接收機(jī)的自動(dòng)偏振控制器。對(duì)于這個(gè)偏振控制，沒(méi)有說(shuō)明具體的實(shí)施例和方法。

因此，本發(fā)明的目的是詳細(xì)說(shuō)明怎樣才能在一個(gè)光學(xué)外差接收機(jī)中采用簡(jiǎn)單的方式實(shí)現(xiàn)偏振控制。通過(guò)主權(quán)利要求中的裝置達(dá)到這個(gè)目的。從屬權(quán)利要求中包括了進(jìn)一步的改進(jìn)和不同的調(diào)制方法。

這種新型外差接收機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是適宜接收以很高的比特率調(diào)制的信號(hào)，因?yàn)樗闹虚g頻率，至少就振幅移位鍵控法、移相鍵控法和微分移相鍵控法調(diào)制過(guò)的信號(hào)來(lái)說(shuō)，與信號(hào)帶寬相比可以是非常低的。

現(xiàn)在參考附圖說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例，其中

圖1是用于振幅移位鍵控法調(diào)制過(guò)的信號(hào)的光學(xué)接收機(jī);

圖2是用于移相鍵控法調(diào)制過(guò)的信號(hào)的光學(xué)接收機(jī);

圖3是用于移頻鍵控法調(diào)制過(guò)的信號(hào)的光學(xué)接收機(jī)。

如圖1所示，這個(gè)光學(xué)外差接收機(jī)具有一個(gè)非偏振的、非雙折射的耦合器K，K的一個(gè)輸入口接收來(lái)自發(fā)射器的光Es，這束光通過(guò)了放在耦合器K前面的兩個(gè)連續(xù)的偏振控制元件PW、PE，K的另一個(gè)輸入口接收來(lái)自本機(jī)振蕩器LO的圓偏振光E_LO。使

Es＝｜Es｜exp（ivt）和E_LO＝｜E_LO｜exp（iwt）。

這里雙用復(fù)數(shù)形式表示的光振蕩，其中t表示時(shí)間，i是-1的平方根，V和W分別表示光振蕩的角頻率。

根據(jù)所使用的調(diào)制方法，Es采用振幅調(diào)制（ASK）、頻率調(diào)制（FSK）或相位調(diào)制（PSK、DPSK）。

耦合器K的一個(gè)輸出口輸出有用的光學(xué)信號(hào)Ek＝｜Ek｜exp（ift），式中f＝v-w，另一個(gè)輸出口提供信號(hào)-Ek，這兩個(gè)輸出信號(hào)都具有疊加在其上的本機(jī)振蕩器LO的散粒噪聲作為同相分量。耦合器K的兩個(gè)輸出口與部件Q相連，Q分別提供兩個(gè)輸出信號(hào)Qx＝｜Q｜sin ft和Qy＝｜Q｜c(diǎn)os ft，這兩個(gè)輸出信號(hào)不再具有疊加在其上的LO散粒噪聲了。信號(hào)Qx、Qy送入解調(diào)器D，D輸出解調(diào)過(guò)的有用信號(hào)N，和通過(guò)控制器RW和偏振控制元件PW調(diào)節(jié)光Es的偏振角度的控制信號(hào)SW，以及通過(guò)控制器RE和偏振控制元件PE調(diào)節(jié)光Es的橢圓度的控制信號(hào)SE。

部件Q含有兩個(gè)偏振選擇分束器P1，P2，信號(hào)Ek和-Ek分別輸入P1和P2，每個(gè)分束器后面都跟隨著W1至W4中的兩個(gè)光電轉(zhuǎn)換器，每個(gè)光電轉(zhuǎn)換器的輸出都與前端放大器V1至V4中的一個(gè)相連。前端放大器V1的輸出連接于放大器VX的正相輸入，前端放大器V3的輸出連接于VX的反相輸入。前端放大器V2的輸出連接于放大器VY的正相輸入，前端放大器V4的輸出連接于VY的反相輸入。放大器VX輸出信號(hào)Qx，而放大器VY輸出信號(hào)Qy。

用于解調(diào)振幅移位鍵控法調(diào)制信號(hào)的解調(diào)器D含有混合器M，M使信號(hào)Qx、Qy相乘形成控制信號(hào)S_E。D中還包括全波整流器G1和全波整流器G2，信號(hào)Qx和Qy分別輸入到G1和G2中去。兩個(gè)全波整流器的輸出通過(guò)減法器D彼此相減形成控制信號(hào)Sw，并通過(guò)加法器A彼此相加形成有用信號(hào)N。