[其他]光學外差接收機

無效

• 申請號: 87104453
• 申請日: 1987-06-27
• 公開（公告）號: CN1005952B
• 公開（公告）日: 1989-11-29
• 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
• 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

公開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制過的信號的具有偏振控制器的光學外差接收機。它包括以差分檢測器原理工作的部件（Ｑ、Ｑ′、Ｑ″），以消除發射圓偏振光的本機振蕩器（ＬＯ）的散粒噪聲，還包括直角相位解調器（Ｄ、Ｄ′、Ｄ″），該解調器除輸出有用信號（Ｎ）外，還提供偏振控制信號（Ｓ、Ｓｗ），用該控制信號調節接收光（Ｅｓ）的橢圓度和偏振角，使接收光（Ｅｓ）以４５°或１３５°線性偏振。

本發明涉及光學外差接收機。

在1985年9月12日出版的“電子學通訊”（“Electronics Letters”）第21卷第19期的867至868頁上，描述了一個用于振幅移位鍵控法（ASK）和微分移位鍵控法（DPSK）調制過的信號的光學外差接收機。一個2×2的光纖耦合器的兩個輸入口分別接收線偏振光和圓偏振光，這個耦合器的其中一個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，該光信號經獨立的光電轉換和解調以后，相疊加形成一個有用的信號。為了改進這個接收機的靈敏度，如圖1如示，采用一個獨立于該接收機的自動偏振控制器。對于這個偏振控制，沒有說明具體的實施例和方法。

因此，本發明的目的是詳細說明怎樣才能在一個光學外差接收機中采用簡單的方式實現偏振控制。通過主權利要求中的裝置達到這個目的。從屬權利要求中包括了進一步的改進和不同的調制方法。

這種新型外差接收機的優點是適宜接收以很高的比特率調制的信號，因為它的中間頻率，至少就振幅移位鍵控法、移相鍵控法和微分移相鍵控法調制過的信號來說，與信號帶寬相比可以是非常低的。

現在參考附圖說明本發明的實施例，其中

圖1是用于振幅移位鍵控法調制過的信號的光學接收機;

圖2是用于移相鍵控法調制過的信號的光學接收機;

圖3是用于移頻鍵控法調制過的信號的光學接收機。

如圖1所示，這個光學外差接收機具有一個非偏振的、非雙折射的耦合器K，K的一個輸入口接收來自發射器的光Es，這束光通過了放在耦合器K前面的兩個連續的偏振控制元件PW、PE，K的另一個輸入口接收來自本機振蕩器LO的圓偏振光E_LO。使

Es＝｜Es｜exp（ivt）和E_LO＝｜E_LO｜exp（iwt）。

這里雙用復數形式表示的光振蕩，其中t表示時間，i是-1的平方根，V和W分別表示光振蕩的角頻率。

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

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

部件Q含有兩個偏振選擇分束器P1，P2，信號Ek和-Ek分別輸入P1和P2，每個分束器后面都跟隨著W1至W4中的兩個光電轉換器，每個光電轉換器的輸出都與前端放大器V1至V4中的一個相連。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Qx，而放大器VY輸出信號Qy。

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