CN104883227A - 一种平衡混频式偏振分集光外差相干接收系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种平衡混频式偏振分集光外差相干接收系统，传输信号直连在声光频移器，本振信号连接在声光频移器的信号输入端b，声光频移器的信号输出端c连接第一偏振分束器，第一偏振分束器光信号连接第一差分接收模块，该声光频移器的信号输出端d连接第二偏振分束器，所述第二偏振光分束器光信号连接第二差分接收模块，该第一差分接收模块和第二差分接收模块分别连接到求和模块；本振信号与所述声光频移器的信号输入端b之间串接有声光移频器。通过给声光频移器上的本振信号施加20MHz的频移，从而将回波信号与本站传输信号之间的拍频信号搬移到20MHz的载波频率上，达到分离链路内多次干涉形成的“寄生脉冲”的目的。
Description
技术领域
本发明涉及一种平衡混频式偏振分集光外差相干接收系统，尤其涉及一种求和输出信号不受信号光偏振态波动影响的平衡混频式偏振分集光外差相干接收系统。
背景技术
随着光纤越来越多的应用于更多的领域,与光纤相关的检测技术和传感技术的应用范围也越加广泛，如飞机和舰船内部的使用光纤的通信网，光链路与光器件的故障会成为危及其安全的重要因素,其要求的故障检测定位精度为mm级; 分布式光纤传感可用于对桥梁、大坝、矿井、隧道等关键构件的应力分布进行mm级高空间分辨测量，可以有效评估其受损情况，利于事故预警。在相干接收中，必须要求接收光信号的偏振态与本振光的偏振态匹配，当两者的偏振态一致时，拍频效率最高，如果偏振态互为垂直，拍频信号完全消失。而目前现有的技术方案中本振光信号由激光器直接提供，其偏振态可保持固定不变，但由于标准单模光纤的双折射效应，致使回波信号的偏振态随机变化，与本振光的拍频信号也随之变化，导致无法正常接收。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种平衡混频式偏振分集光外差相干接收系统，具有求和输出信号不受信号光偏振态波动影响的特点。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种平衡混频式偏振分集光外差相干接收系统，其创新点在于：传输信号直连在声光频移器的信号输入端a，本振信号连接在声光频移器的信号输入端b，该声光频移器的信号输出端c直连第一偏振分束器，所述第一偏振分束器光信号连接第一差分接收模块，该声光频移器的信号输出端d连接第二偏振光分束器，所述第二偏振光分束器光信号连接第二差分接收模块，该第一差分接收模块的输出端e和该第二差分接收模块的输出端f分别连接到求和模块，所述求和模块输出的求和输出信号连接后续的平衡混频式偏振分集接收系统；所述第一偏振分束器上设置有正交偏振的子光束端g，所述正交偏振的子光束端g连接到第二差分接收模块的正交偏振的子光束端i；所述第二偏振分束器上设置有正交偏振的子光束端h，所述正交偏振的子光束端h连接到第一差分接收模块的正交偏振的子光束端j。
优选的，所述本振信号的频谱为19~21MHz。
优选的，所述本振信号的频谱为20MHz。
优选的，所述第一差分接收的输出端e与所述求和模块间串接有第一滤波模块。
优选的，所述第一滤波模块与所述求和模块间串接有第一解调模块。
优选的，所述第二差分接收的输出端f与所述求和模块间串接有第二滤波模块。
优选的，所述第二滤波模块与所述求和模块间串接有第二解调模块。
本发明的优点在于：后续的平衡混频式偏振分集接收的求和输出信号，因为本方案在本振信号的光路上加入了声光频移器，并且给声光频移器上的本振信号施加20MHz的频移，从而将回波信号与本站传输信号之间的拍频信号搬移到20MHz的载波频率上，而被测光纤内反射点之间的干涉拍频信号是基带信号，从而达到分离链路内多次干涉形成的“寄生脉冲”的目的，从而最终获得的传输信号即求和输出信号就不会因为作为传输信号的本振信号的偏振态的波动变化而产生影响，从而便于后续的平衡混频式偏振分集接收系统正常接收传输信号。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明;
图1是本发明一种平衡混频式偏振分集光外差相干接收系统的原理图;
图中：1-声光频移器、11-声光频移器的信号输入端a、12-声光频移器的信号输入端b、13-声光频移器的信号输出端c、14-声光频移器的信号输出端d、2-第一偏振分束器、21-正交偏振的子光束端g、3-第一差分接收模块、31-第一差分接收模块的输出端e、32-正交偏振的子光束端j、4-第二偏振分束器、41-正交偏振的子光束端h、5-第二差分接收模块、51-第二差分接收模块的输出端f、52-正交偏振的子光束端i、6-求和模块、7-第一滤波模块、8-第一解调模块、9-第二滤波模块、10-第二解调模块。
具体实施方式
本发明的平衡混频式偏振分集光外差相干接收系统主要为：传输信号直连在声光频移器的信号输入端a11，本振信号连接在声光频移器的信号输入端b12，该声光频移器的信号输出端c13直连第一偏振光分束器2，第一偏振分束器2光信号连接第一差分接收模块3，该声光频移器的信号输出端d14连接第二偏振光分束器4，第二偏振分束器4光信号连接第二差分接收模块5，该第一差分接收模块的输出端e31和该第二差分接收模块的输出端f51分别连接到求和模块6，求和模块6输出的求和输出信号连接后续的平衡混频式偏振分集接收系统。第一偏振光分束器2上设置有正交偏振的子光束端g21，正交偏振的子光束端g21连接到第二差分接收模块5的正交偏振的子光束端i52；第二偏振光分束器4上设置有正交偏振的子光束端h41，正交偏振的子光束端h41连接到第一差分接收模块3的正交偏振的子光束端j32。本振信号与所述声光频移器的信号输入端b12之间串接有声光移频器。
本发明的实施例中的本振信号的频谱为19~21MHz，经实际使用测试，当本振信号的频谱为20MHz，其效果达到最佳。
为保证数据的传输效果，第一差分接收的输出端e与述求和模块6间串接有第一滤波模块7，第一滤波模块7与求和模块6间串接有第一解调模块8。第二差分接收的输出端f与求和模块6间串接有第二滤波模块9，第二滤波模块9与所述求和模块6间串接有第二解调模块10。
后续的平衡混频式偏振分集接收的求和输出信号，因为本方案在本振信号的光路上加入了声光频移器1，并且给声光频移器1上的本振信号施加20MHz的频移，从而将回波信号与本站传输信号之间的拍频信号搬移到20MHz的载波频率上，而被测光纤内反射点之间的干涉拍频信号是基带信号，从而达到分离链路内多次干涉形成的“寄生脉冲”的目的，从而最终获得的传输信号即求和输出信号就不会因为本振信号偏振态的波动变化而产生影响，从而便于后续的平衡混频式偏振分集接收系统正常接收传输信号。
最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制性技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (7)
1.一种平衡混频式偏振分集光外差相干接收系统，其特征在于：传输信号直连在声光频移器的信号输入端a，本振信号连接在声光频移器的信号输入端b，该声光频移器的信号输出端c直连第一偏振分束器，所述第一偏振分束器光信号连接第一差分接收模块，该声光频移器的信号输出端d连接第二偏振分束器，所述第二偏振分束器光信号连接第二差分接收模块，该第一差分接收模块的输出端e和该第二差分接收模块的输出端f分别连接到求和模块，所述求和模块输出的求和输出信号连接后续的平衡混频式偏振分集接收系统；所述第一偏振分束器上设置有正交偏振的子光束端g，所述正交偏振的子光束端g连接到第二差分接收模块的正交偏振的子光束端i；所述第二偏振光分束器上设置有正交偏振的子光束端h，所述正交偏振的子光束端h连接到第一差分接收模块的正交偏振的子光束端j。
2.如权利要求1所述的一种平衡混频式偏振分集光外差相干接收系统，其特征在于：所述本振信号的频谱为19~21MHz。
3.如权利要求2所述的一种平衡混频式偏振分集光外差相干接收系统，其特征在于：所述本振信号的频谱为20MHz。
4.如权利要求1所述的一种平衡混频式偏振分集光外差相干接收系统，其特征在于：所述第一差分接收的输出端e与所述求和模块间串接有第一滤波模块。
5.如权利要求4所述的一种平衡混频式偏振分集光外差相干接收系统，其特征在于：所述第一滤波模块与所述求和模块间串接有第一解调模块。
6.如权利要求1所述的一种平衡混频式偏振分集光外差相干接收系统，其特征在于：所述第二差分接收的输出端f与所述求和模块间串接有第二滤波模块。
7.如权利要求6所述的一种平衡混频式偏振分集光外差相干接收系统，其特征在于：所述第二滤波模块与所述求和模块间串接有第二解调模块。
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