CN103873149A - 一种高精度光纤频率传输方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公布了一种高精度光纤频率传输方法，该方法通过将一个电移相器置于原子钟之后，直接改变作为光源的连续光激光器输出脉冲的相位，来补偿光纤链路中脉冲相位的抖动，以此调整连续光激光器的相位，从而实现在本地A以原子钟作为频率源锁定连续光激光器后，将连续光激光器的重复频率信号通过远距离通信光纤链路传输到远端B。本发明克服了现有技术采用光补偿法无法补偿长距离和快速度的相位抖动的缺点，系统响应速度更快、响应范围更大，适应于长距离、大范围的高精度光纤频率传输。

Description

一种高精度光纤频率传输方法
技术领域
本发明涉及光纤频率传输技术领域，具体涉及一种高精度光纤频率传输方法。
背景技术
光纤作为传输介质，其特性要比大气空间好得多，具有损耗低，稳定性好，容量大等优点。而且光纤链路已经广为铺设，光纤链路实现频率传输是一种比无线信号更好的方式。近十年来，利用光纤技术进行高精度频率传输获得飞速发展，国内外在该领域进行了广泛研究并做了很多实验，取得了一些重要成果，已报道的光纤频率传输精度指标已经优于现有的其它传输方式。
实现光纤高精度频率传输系统需要解决两个问题：（1）发送端需要有高稳定性的激光频率源。（2）光传输介质会受到外界环境影响，产生相位抖动，必须对传输光纤的相位抖动进行补偿。
远距离光纤链路也会受到外界环境的干扰，比如环境的温度，振动等都会严重的影响光路光程，使时频传输的精度受到影响。因此实现高精度的时频传输必须对传输光纤的相位抖动进行补偿。但就实际光纤链路来讲，光纤受到的温度和振动等影响是不可能通过控温、隔振等方式来去除的。目前远距离光纤链路中相位抖动补偿主要采用光学补偿法，即通过ODL反向改变光程来补偿由于温度变化或震动等外界因素引起的脉冲相位的抖动。但是，光学补偿法具有无法补偿长距离和快速度的相位抖动的不足。
发明内容
为解决上述现有技术存在的不足，本发明提供一种新的光纤时延抖动补偿的高精度光纤频率传输方法，通过电移相器直接改变作为光源的连续光激光器输出脉冲相位，来补偿光纤链路中脉冲相位的抖动。本方法克服了现有技术采用光补偿法无法补偿长距离和快速度的相位抖动的缺点，系统响应速度更快、响应范围更大，适应于长距离、大范围的高精度光纤频率传输。
本发明的技术方案是：
一种高精度光纤频率传输方法，该方法通过一个电移相器直接改变作为光源的连续光激光器的相位，来补偿光纤链路中信号的相位抖动，从而实现在本地A以原子钟作为频率源锁定连续光激光器后，将连续光激光器的重复频率信号通过远距离通信光纤链路传输到远端B，具体包括如下步骤：
1）在本地A，原子钟作为频率源去锁定连续光激光器；
2）将一个电移相器置于原子钟之后对原子钟频率信号进行相位调节，以此调整连续光激光器的相位；
3）通过将连续光激光器输出的重复频率信号与远端B返回的信号送到混频器，得到相位误差信号，以此误差信号控制电移相器以实现相位的预补偿，使得远端B的信号与本地A的原子钟信号达到完全同步，由此实现高精度光纤频率的传输。
上述高精度光纤频率传输方法中，电移相器通过单片机控制。
在本发明一实施例采用CPT稳定环路的连续光激光器，系统传输的秒稳大约为10-13，千秒稳在10-16。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提供一种新的光纤时延抖动补偿的高精度光纤频率传输方法，通过电移相器直接改变作为光源的连续光激光器输出脉冲相位，来补偿光纤链路中脉冲相位的抖动，从而实现在本地以原子钟作为频率源锁定连续光激光器后，将激光器的重复频率信号通过远距离通信光纤链路传输到远端。本方法克服了现有技术采用光补偿法无法补偿长距离和快速度的相位抖动的缺点，系统响应速度更快、响应范围更大，适应于长距离、大范围的高精度光纤频率传输。
附图说明
图1为电移相补偿方案结构图；
具体实施方式
下面结合附图，通过具体实施例详细说明本发明，但不以任何方式限制本发明的范围。
如图1所示：在本地，由原子钟作为频率源产生的1G信号的相位为经过功分器后一路调制连续光激光器，一路进入混频器与返回信号混合得到误差信号输入单片机，通过控制算法得到控制信号控制移相器对连续光激光器进行移相，相位移动为
Figure BDA0000470385630000022
该信号进入光纤，在光纤中由于受环境影响在远端引入噪声
Figure BDA0000470385630000023
到达远端后信号相位为
Figure BDA0000470385630000024
然后我们将该信号的一部分从远端传输回本地之后又引入噪声
Figure BDA0000470385630000031
于是在本地得到信号相位为
Figure BDA0000470385630000032
该信号被送到混频器中与本地由源产生的信号进行混频，得到误差信号如果使移相器附加相位以此误差信号控制电移相器以实现相位的预补偿，进而使得远端的信号与本地的原子钟信号达到完全同步，由此实现高精度光纤频率的传输。

Claims (2)

1.一种高精度光纤频率传输方法，其特征是，通过一个电移相器直接改变作为光源的连续光激光器输出脉冲的相位，来补偿光纤链路中脉冲相位的抖动，从而实现在本地A以原子钟作为频率源锁定所述激光器后，将所述激光器的重复频率信号通过远距离通信光纤链路传输到远端B，具体包括如下步骤：
1.1）在本地A，原子钟作为频率源去锁定所述连续光激光器；
1.2）将一个电移相器置于原子钟之后对原子钟频率信号进行相位调节，以此调整所述激光器的相位；
1.3）通过将所述激光器输出的重复频率信号与远端B返回的信号送到一混频器，得到相位误差信号，以此误差信号控制电移相器以实现相位的预补偿，使得远端B的信号与本地A的原子钟信号达到完全同步，由此实现高精度光纤频率的传输。
2.如权利要求1所述高精度光纤频率传输方法，其特征是，所述电移相器通过单片机进行控制。
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