[其他]光外差接收器

無效

• 申請號: 87106190
• 申請日: 1987-09-08
• 公開（公告）號: CN87106190A
• 公開（公告）日: 1988-03-30
• 發明（設計）人: 弗里德曼·莫爾
• 申請（專利權）人: 阿爾卡塔爾有限公司
• 主分類號: H04B9/00
• 分類號: H04B9/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 劉建國

本發明涉及光外差接收器，其中所接收的偏振光束與本機振蕩器產生的也是偏振的光束相混合，混合后產生的光束進入光電轉換器，光電轉換器產生的電信號被傳遞出來進一步處理。

例如D.W.Smith在1985年11月光電集錦（FOCUS/Electro-Optics）第92頁的“相干光纖通訊”一文中敘述了這種光外差接收器。

在外差接收器中，要求所接收的光束的偏振方向與本機振蕩器產生的光束的偏振方向盡可能好地匹配。這一點例如可以通過使用固定偏振（polaryation-holding）的光纖來完成，該光纖是通向接收器的傳輸通路，它與接收器這樣相連接，使所接收光束的偏振方向與來自本機振蕩器的光束的偏振方向具有所需相互關系。

不過，偏振固定光纖維存在某些缺點，例如損耗較高。

本發明的目的是提供一種接收器，在這種接收器中，所接收光束的偏振不必具有偏振方向。

這個目的是通過權利要求1或4所述的裝置來實現的。本發明進一步的優越性敘述在各項從屬權利要求中。

在該新型光外差接收器中，實施了使所接收光束的偏振總是與本機振蕩器產生的光束的偏振最佳匹配的偏振控制，從而使光外差接收器的電輸出信號總是具有最大值。

現在通過例子并參考附圖敘述本發明，附圖是該新型光外差接收器的方框圖。

光束20進入光外差接收器，并在接收器內的光纖3中傳播。本機振蕩器2產生另一束也是偏振的光束。本機振蕩器產生的光束與所接收的光束20在元件1中相混合。

元件1被設計成在其內部光束的偏振方向保持不變。元件1的輸出光束進入光電轉換器6。其輸出的電信號送至11進一步處理。為了傳送信息，該信號被調幅、調相或調頻。一部分電信號被耦合出來送至全波整流器7。位于光電轉換器6和全波整流器7之間的電容30阻止光電轉換器輸出信號中的直流分量，它只允許具有一定頻率的交流電壓分量通過，這個頻率是為傳送，信息而調制該電信號的頻率。低通濾波器10位于全波整流器7之后。它只允許交流電壓信號通過（見下文）。低通濾波器10的輸出信號分成兩個相等的部分，一部分通過電容18、混合器12和低通濾波器14加到控制器16，另一部分通過電容19、混合器13和低通濾波器15加到控制器17。兩個控制器16和17的輸出信號分別控制偏振控制元件4和5。這兩個偏振控制元件4和5在垂直于光纖的方向作用于光纖3中的光束20的偏振狀態。兩個偏振控制元件的作用方向相互傾斜45°。與元件1相鄰的偏振控制元件5作用于光束20的方向，對本機振蕩器2輸出光束的偏振方向傾斜45°。偏振控制元件以不同的量延遲偏振方向相互垂直的光信號分量的相位。第一偏振控制元件產生相位移δ，第二偏振控制元件產生相位移ε。相位移取決于各個偏振控制元件施加在光纖上的壓力。第一偏振控制元件4控制沱參數（stokes parameter）S₂，第二偏振控制元件5控制沱參數S₃。正如眾所周知的那樣，通過控制這些參數就可得到所需的偏振狀態。這可以通過poincare表示法來顯示。

與本發明相似的偏振控制系統在DE-OS3150697公開了。其中不具有所需偏振方向的那一部分光束被耦合出來，然后使其為零。這種偏振控制系統可以置于光外差接收器的前面。它有可能以限定的偏振方向將所接收光束耦合至光外差接收器，因此不需要固定偏振的光纖。但是這種情況也象使用固定偏振光纖那樣，需要以限定的偏振方向將所接收光束耦合至光外差接收器。使用本新型光外差接收器免除了這個要求。

偏振控制元件可以是DE-OS3150697中的設計。

電壓Asinωt和Acosωt加到這種偏振控制元件的電極上。加到兩個偏振控制元件上的信號電壓必須是不同的。它們可以是頻率不同或是相位不同。如果它們相位不同，則相位差必須是（2n+1） (π)/2 ?，F在的情況滿足這個要求，因為使用的信號是Asinωt和Acosωt。

振蕩器8產生頻率為ω、振幅為A的正弦波信號。此信號送至第一控制元件4。來自振蕩器8的信號的一部分加到移相器9，該移相器產生 (π)/2 移相，其輸出信號Acosωt送至第二控制元件5。

振幅A的值為5V，ω為180KHz。選擇ω值位于調制頻率頻譜的外邊，用于傳送信息的載波信號在該頻率調制。以這種方式避免所有不需要的相互干擾。兩組信號Asinωt和Acosωt就是上文所述的通過低通濾波器10的交流電壓信號。