CN105471428B - 副载波光锁相环系统 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供一种副载波光锁相环系统，包括：信号激光器、相位检测模块、频差调整模块、环路滤波器、控制电压处理模块以及光压控振荡器，相位检测模块用于确定信号光和第一本振光的相位差信号，并分别向频差调整模块和环路滤波器发送相位差信号；频差调整模块用于根据相位差信号的频率确定第一控制电压；环路滤波器用于在相位差信号的频率小于预设频率时，根据相位差信号的频率确定第二控制电压，控制电压处理模块根据第一控制电压和第二控制电压确定综合控制电压，以使光压控振荡器根据综合控制电压生成第二本振光，并向相位检测模块发送第二本振光。用以提高副载波光锁相环系统的工作频带。

Description

副载波光锁相环系统
技术领域
本发明实施例涉及光锁相环技术领域，尤其涉及一种副载波光锁相环系统。
背景技术
随着自由空间光通信技术的发展，为了增加自由空间光通信系统的灵敏度，在自由空间光通信系统中使用光锁相环系统，通过光锁相环系统可以将信号光和本振光的频率及相位锁定。
在现有技术中，光锁相环系统的工作原理如下：将信号激光器生成信号光、以及光压控振荡器生成的本振光传输至相位检测模块，相位检测模块对信号光和本振光进行处理，得到信号光和本振光的相位差信号Ud(t)，Ud(t)包含了信号光和本振光之间的相位差信息，相位检测模块将Ud(t)传输至环路滤波器，环路滤波器根据Ud(t)的频率确定控制电压Uc(t)，并将Uc(t)发送至光压控振荡器以调整本振光的输出频率，然后光压控振荡器将输出频率调整后的本振光发送至相位检测模块，重复上述过程，直至信号光和本振光的相位差恒定、频率相等，使得信号光和本振光的频率及相位锁定。
然而，在现有技术中，只有当信号光和本振光的频差(Ud(t)的频率)小于预设频率时，环路滤波器才能正常工作，对于常用的一阶有源滤波器，假设该滤波器的阻尼系数为ζ，自然频率为fn,只有当Ud(t)的频率小于2×ζ×fn时，环路滤波器才能正常工作；由于滤波器的阻尼系数ζ为定值，光锁相环系统的相位误差和自然频率fn成正比，若自然频率fn过高时，会导致光锁相环系统的相位误差增大，性能降低，因此，需要将自然频率fn设置在一定范围内，进而使得环路滤波器的工作频带较窄，导致光锁相环系统的工作频带较窄。
发明内容
本发明实施例提供一种副载波光锁相环系统，用以提高副载波光锁相环系统的工作频带。
本发明实施例提供一种一种副载波光锁相环系统，包括：信号激光器、相位检测模块、频差调整模块、环路滤波器、控制电压处理模块以及光压控振荡器，其中，
所述信号激光器的输出端与所述相位检测模块的第一输入端连接，所述相位检测模块的第一输出端与所述频差调整模块的输入端连接，所述相位检测模块的第二输出端与所述环路滤波器的输入端连接，所述频差调整模块的输出端与所述控制电压处理模块的第一输入端连接，所述环路滤波器的输出端与所述控制电压处理模块的第二输入端连接，所述控制电压处理模块的输出端与所述光压控振荡器的输入端连接，所述光压控振荡器的输出端与所述相位检测模块的第二输入端连接；
所述相位检测模块，用于接收所述信号激光器发送的信号光和所述光压控振荡器发送的第一本振光，确定所述信号光和所述第一本振光的相位差信号，并分别向所述频差调整模块和所述环路滤波器发送所述相位差信号；
所述频差调整模块，用于接收所述相位差信号，根据所述相位差信号的频率确定第一控制电压，并向所述光压控振荡器发送所述第一控制电压；
所述环路滤波器，用于接收所述相位差信号，在所述相位差信号的频率小于预设频率时，根据所述相位差信号的频率确定第二控制电压，并向所述光压控振荡器发送所述第二控制电压；
所述控制电压处理模块，用于在所述相位差信号的频率大于预设频率时，接收所述第一控制电压，根据所述第一控制电压确定综合控制电压，并向所述光压控振荡器发送所述综合控制电压；或者，在所述相位差信号的频率小于或等于预设频率时，接收第一控制电压和第二控制电压，根据第一控制电压和所述第二控制电压确定综合控制电压，并向所述光压控振荡器发送所述综合控制电压；
所述光压控振荡器还用于，接收所述综合控制电压，并根据所述综合控制电压生成第二本振光，并向所述相位检测模块发送所述第二本振光。
本发明实施例提供的副载波光锁相环系统，包括：信号激光器、相位检测模块、频差调整模块、环路滤波器、控制电压处理模块以及光压控振荡器，当信号光和本振光的频率差大于或等于预设频率时，频差调整模块根据信号光和本振光的频率差确定第一控制信号，使得光压控振荡器根据第一控制信号对本振光的频率进行调整，重复该过程以逐步缩小信号光和本振光的频率差；当信号光和本振光的频率差小于预设频率时，频差调整模块根据信号光和本振光的频率差确定第一控制信号，且环路滤波器根据信号光和本振光的频率差确定第二控制信号，使得光压控振荡器根据第一控制信号和第二控制信号对本振光的频率进行调整，重复该过程直至光压控振荡器生成的本振光的频率与信号激光器生成的信号光的频率相同，使得锁相环锁定；由于在该光锁相环系统包括了捕获任何频率差的信号光和本振光的频差调整模块，增大光锁相环系统的工作频带。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的副载波光锁相环系统的结构示意图一；
图2为本发明提供的副载波光锁相环系统的结构示意图二。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为本发明提供的副载波光锁相环系统的结构示意图一，请参照图1，该副载波光锁相环系统包括：信号激光器101、相位检测模块102、频差调整模块103、环路滤波器104、控制电压处理模块105以及光压控振荡器106；其中，
信号激光器101的输出端与相位检测模块102的第一输入端连接，相位检测模块102的第一输出端与频差调整模块103的输入端连接，相位检测模块102的第二输出端与环路滤波器104的输入端连接，频差调整模块103的输出端与控制电压处理模块105的第一输入端连接，环路滤波器104的输出端与控制电压处理模块105的第二输入端连接，控制电压处理模块105的输出端与光压控振荡器106的输入端连接，光压控振荡器106的输出端与相位检测模块102的第二输入端连接；
相位检测模块102，用于接收信号激光器101发送的信号光和光压控振荡器106发送的第一本振光，确定信号光和第一本振光的相位差信号，并分别向频差调整模块103和环路滤波器104发送相位差信号；
频差调整模块103，用于接收相位差信号，根据相位差信号的频率确定第一控制电压，并向光压控振荡器106发送第一控制电压；
环路滤波器104，用于接收相位差信号，在相位差信号的频率小于预设频率时，根据相位差信号的频率确定第二控制电压，并向光压控振荡器106发送第二控制电压；
控制电压处理模块105，用于在相位差信号的频率大于或等于预设频率时，接收第一控制电压，根据第一控制电压确定综合控制电压，并向光压控振荡器106发送综合控制电压；或者，在相位差信号的频率小于预设频率时，接收第一控制电压和第二控制电压，根据第一控制电压和第二控制电压确定综合控制电压，并向光压控振荡器106发送综合控制电压；
光压控振荡器106还用于，接收综合控制电压，并根据综合控制电压生成第二本振光，并向相位检测模块102发送第二本振光。
下面，对图1实施例所示的副载波光锁相环系统(下文简称光锁相环系统)的工作原理进行详细说明。
在锁相环系统开始工作时，信号激光器生成的信号光和光压控振荡器生成的第一本振光的频率差通常较大，使得锁相环处于失锁状态。
在锁相环系统开始工作后，信号激光器将生成的信号光通过相位检测模块的第一输入端发送至相位检测模块，光压控振荡器将生成的第一本振光通过相位检测模块的第二输出端发送至相位检测模块，在相位检测模块接收到信号光和第一本振光后，确定信号光和第一本振光的相位差信号，并分别向频差调整模块和环路滤波器发送相位差信号，该相位差信号包含信号光和第一本振光的相位差信息，且相位差信号的频率即为信号光和第一本振光的频率差。
频差调整模块可以捕获任意频率差的信号光和第一本振光，即信号光和第一本振光的频率差为任何取值时，频差调整模块均可以正常工作；而环路滤波器仅可以捕获频率差小于预设频率的信号光和第一本振光，即只有信号光和第一本振光的频率差小于预设频率时，环路滤波器才可以正常工作。
当频差调整模块接收到相位差信号时，确定相位差信号的频率，由于在频差调整模块内部，每一个相位差信号的频率均对应一个第一控制电压，频差调整模块根据相位差信号的频率确定第一控制电压，并向光压控振荡器发送第一控制电压。
当接收到相位差信号时，确定相位差信号的频率，判断相位差信号的频率是否小于预设频率，当相位差信号的频率小于预设频率时，根据相位差信号的频率确定第二控制电压，并向光压控振荡器发送第二控制电压；当相位差信号的频率大于或等于预设频率时，环路滤波器不工作。
由于频差调整模块在相位差信号的频率取任何值时均可以正常工作，环路滤波器只有在相位差信号的频率小于预设频率时才可以正常工作，因此，在相位差信号的频率大于或等于预设频率时，控制电压处理模块只能接收第一控制电压，并根据第一控制电压确定综合控制电压；在相位差信号的频率小于预设频率时，接收第一控制电压和第二控制电压，根据第一控制电压和第二控制电压确定综合控制电压；在频差调整模块得到综合控制电压后，向光压控振荡器发送综合控制电压。
在光压控振荡器接收到综合控制电压后，根据综合控制电压生成第二本振光，并向相位检测模块发送第二本振光。
在相位检测模块接收到第二本振光后，光锁相环系统中的各个模块对第二本振光以及信号激光器生成的信号光进行上述处理，多次重复上述过程，直至光压控振荡器生成的本振光的频率与信号激光器生成的信号光的频率相同，使得锁相环锁定。
本发明实施例提供的副载波光锁相环系统，包括：信号激光器、相位检测模块、频差调整模块、环路滤波器、控制电压处理模块以及光压控振荡器，当信号光和本振光的频率差大于或等于预设频率时，频差调整模块根据信号光和本振光的频率差确定第一控制信号，使得光压控振荡器根据第一控制信号对本振光的频率进行调整，重复该过程以逐步缩小信号光和本振光的频率差；当信号光和本振光的频率差小于预设频率时，频差调整模块根据信号光和本振光的频率差确定第一控制信号，且环路滤波器根据信号光和本振光的频率差确定第二控制信号，使得光压控振荡器根据第一控制信号和第二控制信号对本振光的频率进行调整，重复该过程直至光压控振荡器生成的本振光的频率与信号激光器生成的信号光的频率相同，使得锁相环锁定；由于在该光锁相环系统包括了捕获任何频率差的信号光和本振光的频差调整模块，增大光锁相环系统的工作频带。
在图1所示实施例中对副载波光锁相环系统中各个模块之间的连接关系以及各个模块的工作原理进行了说明，下面，通过图2所示实施例对副载波光锁相环系统中各个模块的内部结构进行详细说明。
图2为本发明提供的副载波光锁相环系统的结构示意图二，在图1所示实施例的基础上，结合图2，分别对副载波光锁相环系统中各个模块的内部结构进行详细说明：
针对相位检测模块102：
相位检测模块102包括混频器1021和平衡接收机1022；其中，
混频器1021的第一输入端与信号激光器101的输出端连接，混频器1021的第二输入端与光压控振荡器106的输出端连接，混频器1021的输出端与平衡接收机1022的输入端连接，平衡接收机1022的第一输出端与频差调整模块103的输入端连接，平衡接收机1022的第二输出端与环路滤波器104的输入端连接；
混频器1021，用于接收信号光和第一本振光，并对信号光和第一本振光进行相干混频处理，得到上支路混频信号和下支路混频信号，并向平衡接收机1022发送上支路混频信号和下支路混频信号；
平衡接收机1022，用于接收上支路混频信号和下支路混频信号，根据上支路混频信号得到第一相位差信号，根据下支路混频信号得到第二相位差信号，并向频差调整模块103发送第一相位差信号和第二相位差信号；
相应的，频差调整模块103具体用于，接收第一相位差信号和第二相位差信号，根据第一相位差信号和第二相位差信号确定第一控制电压，并向光压控振荡器106发送第一控制电压；
平衡接收机1022还用于，根据第一相位差信号和第二相位差信号得到第三相位差信号，并向环路滤波器104发送第三相位差信号；
相应的，环路滤波器104具体用于，接收第三相位差信号，在第三相位差信号的频率小于预设频率时，根据第三相位差信号的频率确定第二控制电压，并向光压控振荡器106发送第二控制电压。
下面，对相位检测模块的内部结构和工作原理进行详细说明。
相位检测模块包括相互连接的混频器和平衡接收机，其中，混频器的第一输入端与信号激光器的输出端连接，用于接收信号光；混频器的第二输入端与光压控振荡器的输出端连接，用于接收光压控振荡器生成的本振光；
假设混频器的第一输入端接收到的信号光为：
公式(一)；
其中，PS为信号光的功率，fS为信号光的频率，φS为信号光的相位。
假设混频器的第二输入端接收到的第一本振光为：
公式(二)；
其中，PLO为第一本振光的功率，fLO是本振激光器的输出频率，fC是电压控振荡器的中心频率，K是电压控振荡器的调节系数，Uc(t)是电压控振荡器的输入电压。
在混频器接收到公式(一)所示的信号光以及公式(二)所示的第一本振光之后，对信号光和本振光进行相干混频处理，可选的，混频器可以为180度混频器1021，相应的，180度混频器对信号光和第一本振光进行180度相干混频处理，得到公式(三)所示的上支路混频信号和公式(四)所示的下支路混频信号，并向平衡接收机发送上支路混频信号和下支路混频信号。
公式(三)；
公式(四)；
平衡接收机接收到公式(三)所示的上支路混频信号和公式(四)所示的下支路混频信号后，根据上支路混频信号和下支路混频信号得到公式(五)所示的第一相位差信号和公式(六)所示的第二相位差信号，并向频差调整模块发送第一相位差信号和第二相位差信号，以使得频差调整模块根据第一相位差信号和第二相位差信号确定第一控制电压，并向光压控振荡器发送第一控制电压。
公式(五)；
公式(六)；
其中，r为平衡接收机中的负载电阻，R为平衡接收机中的光电探测器的响应度。
平衡接收机在得到第一相位差信号和第二相位差信号后，根据第一相位差信号和第二相位差信号，得到公式(七)所示的第三相位差信号，并向环路滤波器发送第三相位差信号，以使得在第三相位差信号的频率小于预设频率时，根据第三相位差信号的频率确定第二控制电压，并向光压控振荡器发送第二控制电压。
公式(七)。
针对频差调整模块103：
频差调整模块103包括依次连接的限幅放大器1031、分频电路1032、比较器1033、控制电压确定单元1034以及控制电压生成单元1035，其中，
限幅放大器1031与平衡接收机1022的第一输出端连接，控制电压生成单元1035的输出端与控制电压处理模块105的第一输入端连接；
限幅放大器1031，用于接收平衡接收机1022发送的第一相位差信号和第二相位差信号，并对第一相位差信号和第二相位差信号的幅度进行调整，并向分频电路1032发送幅度调整后的第一相位差信号和幅度调整后的第二相位差信号；
分频电路1032，用于接收幅度调整后的第一相位差信号和幅度调整后的第二相位差信号，并分别对幅度调整后的第一相位差信号和幅度调整后的第二相位差信号进行分频处理，向比较器1033发送分频处理后的第一相位差信号和分频处理后的第二相位差信号；
比较器1033，用于接收分频处理后的第一相位差信号和处理分频后的第二相位差信号，根据分频处理后的第一相位差信号和处理分频后的第二相位差信号得到方波信号，并向控制电压确定单元1034发送方波信号；
控制电压确定单元1034，用于接收方波信号，并根据方波信号确定第一相位差信号和第二相位差信号对应的频率差，根据频率差确定控制电压值，并向控制电压生成单元1035发送控制电压值；
控制电压生成单元1035，用于接收控制电压值，根据控制电压值生成第一控制电压，并向控制电压处理模块105发送第一控制电压。
下面，对相位检测模块的内部结构和工作原理进行详细说明。
频差调整模块中的限幅放大器的输入端与平衡接收机的第一输出端连接，用于接收平衡接收机发送的第一相位差信号和第二相位差信号，并对第一相位差信号和第二相位差信号的幅度进行调整，然后向分频电路发送幅度调整后的第一相位差信号和幅度调整后的第二相位差信号，以使得分频电路对幅度调整后的第一相位差信号和幅度调整后的第二相位差信号进行分频处理，可选的，可以对幅度调整后的第一相位差信号和幅度调整后的第二相位差信号进行8分频处理，并向比较器发送分频处理后的第一相位差信号和分频处理后的第二相位差信号，比较器将分频处理后的第一相位差信号和处理分频后的第二相位差信号得到方波信号，优选的，方波信号的占空比为0.5，并向控制电压确定单元发送方波信号，可选的，控制电压确定单元可以为现场可编程门阵列(Field－Programmable GateArray，简称FPGA)单元，控制电压确定单元根据预设时长内方波的个数确定方波信号的频率，该方波信号的频率即为信号光和本振光的频率差，控制电压确定单元内部存储着频率差和控制电压值的一一对应关系，根据频率差确定控制电压值，并将控制电压值发送至控制电压生成单元，控制电压生成单元根据控制电压值生成第一控制电压，并向控制电压处理模块发送第一控制电压，可选的，控制电压生成单元可以为数字模拟转换器(Digital toanalog converter，简称DAC)。
针对控制电压处理模块105：
针对控制电压处理模块105具体用于：接收第一控制电压，确定综合控制电压为第一控制电压，并向光压控振荡器106发送综合控制电压；或者，接收第一控制电压和第二控制电压，确定综合控制电压为第一控制电压和第二控制电压之和，并向光压控振荡器106发送综合控制电压。
在实际应用过程中，当控制电压处理模块仅接收到第一控制电压时，将第一控制电压确定为综合控制电压，当控制电压处理模块同时接收到第一控制电压和第二控制电压时将第一控制电压和第二控制电压之和确定为综合控制电压。
针对光压控振荡器106：
光压控振荡器106包括本振激光器1061、电压控振荡器(electronic vibrationControlled Oscillator，简称EVCO)1062、调制器驱动放大器1063以及马赫-曾德尔调制器(Mach-Zehnder modulator，简称MZM)1064，EVCO的输入端与控制电压处理模块105的输出端连接，EVCO 1062的输出端与调制器驱动放大器1063的输入端连接，调制器驱动放大器1063的输出端和本振激光器的输出端分别与MZM 1064的输入端连接；其中，
EVCO 1062，用于接收控制电压处理模块105发送的综合控制电压，根据综合控制电压生成初始射频驱动信号，并向调制器驱动放大器1063发送初始射频驱动信号；
调制器驱动放大器1063，用于接收初始射频驱动信号，对初始射频调制信号进行放大处理，得到放大处理后的射频驱动信号，并向MZM 1064发送放大处理后的射频驱动信号；
本振激光器1061，用于生成初始光，并向MZM 1064发送初始光；
MZM 1064用于，接收放大处理后的射频驱动信号以及初始光，根据放大处理后的射频驱动信号以及初始光生成第二本振光，并向相位检测模块102发送第二本振光。
下面，对光压控振荡器的内部结构以及工作原理进行详细说明。
EVCO的输入端与控制电压处理模块105的输出端连接，用于接收控制电压处理模块发送的综合控制电压，假设综合控制电压为UC(t)，则EVCO根据UC(t)生成公式(八)所示的初始射频驱动信号，并向调制器驱动放大器发送初始射频驱动信号。
U(t)＝Vpcos(2πfvoct) 公式(八)；
其中，Vp为U(t)的峰值，fvoc＝fC+KUC(t)，fC为EVCO的中心频率，K是EVCO的调节系数。
在调制器驱动放大器接收到初始射频驱动信号，对初始射频调制信号进行放大处理，得到放大处理后的射频驱动信号，并向MZM发送放大处理后的射频驱动信号。
当MZM偏置在最小传输点时，MZM的输出电场强度EOUT(t)和输入电场强度EIN(t)之间的关系如公式(九)所示:
公式(九)；
将公式(八)代入至公式(九)得到公式(十)：
公式(十)；
将公式(十)展开得到公式(十一)：
公式(十一)；
其中，flo为本振激光器产生本振光的频率，为第一类贝塞尔函数的奇数阶，将高阶的谐波分量用滤波器滤除，留下频率在flo+fvco处的频谱分量如公式(十二)所示，并将公式(十二)所示的信号确定为第二本振光：
公式(十二)；
由于fvoc＝fC+KUC(t)，将该式子代入上述公式(十二)，得到公式(十三)：
公式(十三)；
由公式(十三)可知，综合控制电压UC(t)改变了本振信号LO(t)的频率。
在图2所示的实施例中，副载波光锁相环系统包括了频差调整模块，该频差调整模块可以捕获任何频率差的信号光和本振光，增大光锁相环系统的工作频带。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种副载波光锁相环系统，其特征在于，包括：信号激光器、相位检测模块、频差调整模块、环路滤波器、控制电压处理模块以及光压控振荡器，其中，
所述信号激光器的输出端与所述相位检测模块的第一输入端连接，所述相位检测模块的第一输出端与所述频差调整模块的输入端连接，所述相位检测模块的第二输出端与所述环路滤波器的输入端连接，所述频差调整模块的输出端与所述控制电压处理模块的第一输入端连接，所述环路滤波器的输出端与所述控制电压处理模块的第二输入端连接，所述控制电压处理模块的输出端与所述光压控振荡器的输入端连接，所述光压控振荡器的输出端与所述相位检测模块的第二输入端连接；
所述相位检测模块，用于接收所述信号激光器发送的信号光和所述光压控振荡器发送的第一本振光，确定所述信号光和所述第一本振光的相位差信号，并分别向所述频差调整模块和所述环路滤波器发送所述相位差信号；
所述频差调整模块，用于接收所述相位差信号，根据所述相位差信号的频率确定第一控制电压，并向所述光压控振荡器发送所述第一控制电压；
所述环路滤波器，用于接收所述相位差信号，在所述相位差信号的频率小于预设频率时，根据所述相位差信号的频率确定第二控制电压，并向所述光压控振荡器发送所述第二控制电压；
所述控制电压处理模块，用于在所述相位差信号的频率大于预设频率时，接收所述第一控制电压，确定综合控制电压为所述第一控制电压，并向所述光压控振荡器发送所述综合控制电压；或者，在所述相位差信号的频率小于或等于预设频率时，接收第一控制电压和第二控制电压，确定所述综合控制电压为所述第一控制电压和所述第二控制电压之和，并向所述光压控振荡器发送所述综合控制电压；
所述光压控振荡器还用于，接收所述综合控制电压，并根据所述综合控制电压生成第二本振光，并向所述相位检测模块发送所述第二本振光。
2.根据权利要求1所述的副载波光锁相环系统，其特征在于，所述相位检测模块包括混频器和平衡接收机；其中，
所述混频器的第一输入端与所述信号激光器的输出端连接，所述混频器的第二输入端与所述光压控振荡器的输出端连接，所述混频器的输出端与所述平衡接收机的输入端连接，所述平衡接收机的第一输出端与所述频差调整模块的输入端连接，所述平衡接收机的第二输出端与所述环路滤波器的输入端连接；
所述混频器，用于接收所述信号光和所述第一本振光，并对所述信号光和所述第一本振光进行相干混频处理，得到上支路混频信号和下支路混频信号，并向所述平衡接收机发送所述上支路混频信号和所述下支路混频信号；
所述平衡接收机，用于接收所述上支路混频信号和所述下支路混频信号，根据所述上支路混频信号得到第一相位差信号，根据所述下支路混频信号得到第二相位差信号，并向所述频差调整模块发送所述第一相位差信号和所述第二相位差信号；
相应的，所述频差调整模块具体用于，接收所述第一相位差信号和所述第二相位差信号，根据所述第一相位差信号和所述第二相位差信号确定所述第一控制电压，并向所述光压控振荡器发送所述第一控制电压；
所述平衡接收机还用于，根据所述第一相位差信号和所述第二相位差信号得到第三相位差信号，并向所述环路滤波器发送所述第三相位差信号；
相应的，所述环路滤波器具体用于，接收所述第三相位差信号，在所述第三相位差信号的频率小于预设频率时，根据所述第三相位差信号的频率确定第二控制电压，并向所述光压控振荡器发送所述第二控制电压。
3.根据权利要求2所述的副载波光锁相环系统，其特征在于，所述频差调整模块包括依次连接的限幅放大器、分频电路、比较单元、控制电压确定单元以及控制电压生成单元，其中，
所述限幅放大器与所述平衡接收机的第一输出端连接，所述控制电压生成单元的输出端与所述控制电压处理模块的第一输入端连接；
所述限幅放大器，用于接收所述平衡接收机发送的所述第一相位差信号和所述第二相位差信号，并对所述第一相位差信号和所述第二相位差信号的幅度进行调整，并向所述分频电路发送幅度调整后的第一相位差信号和幅度调整后的第二相位差信号；
所述分频电路，用于接收所述幅度调整后的第一相位差信号和所述幅度调整后的第二相位差信号，并分别对所述幅度调整后的第一相位差信号和所述幅度调整后的第二相位差信号进行分频处理，向所述比较单元发送所述分频处理后的第一相位差信号和分频处理后的第二相位差信号；
所述比较单元，用于接收所述分频处理后的第一相位差信号和所述处理分频后的第二相位差信号，根据所述分频处理后的第一相位差信号和所述处理分频后的第二相位差信号得到方波信号，并向所述控制电压确定单元发送所述方波信号；
所述控制电压确定单元，用于接收所述方波信号，并根据所述方波信号确定所述第一相位差信号和所述第二相位差信号对应的频率差，根据所述频率差确定控制电压值，并向所述控制电压生成单元发送所述控制电压值；
所述控制电压生成单元，用于接收所述控制电压值，根据所述控制电压值生成所述第一控制电压，并向所述控制电压处理模块(105)发送所述第一控制电压。
4.根据权利要求3所述的副载波光锁相环系统，其特征在于，所述控制电压处理模块具体用于：
接收所述第一控制电压，确定所述综合控制电压为所述第一控制电压，并向所述光压控振荡器发送所述综合控制电压；
或者，
接收所述第一控制电压和所述第二控制电压，确定所述综合控制电压为所述第一控制电压和所述第二控制电压之和，并向所述光压控振荡器发送所述综合控制电压。
5.根据权利要求2-4任一项所述的副载波光锁相环系统，其特征在于，所述光压控振荡器包括本振激光器、电压控振荡器EVCO、调制器驱动放大器以及马赫-曾德尔调制器MZM，所述EVCO的输入端与所述控制电压处理模块的输出端连接，所述EVCO的输出端与所述调制器驱动放大器的输入端连接，所述调制器驱动放大器的输出端和所述本振激光器的输出端分别与所述MZM的输入端连接；其中，
所述EVCO，用于接收控制电压处理模块发送的所述综合控制电压，根据所述综合控制电压生成初始射频驱动信号，并向所述调制器驱动放大器发送所述初始射频驱动信号；
所述调制器驱动放大器，用于接收所述初始射频驱动信号，对所述初始射频调制信号进行放大处理，得到放大处理后的射频驱动信号，并向所述MZM发送所述放大处理后的射频驱动信号；
所述本振激光器，用于生成初始光，并向所述MZM发送所述初始光；
所述MZM用于，接收所述放大处理后的射频驱动信号以及所述初始光，根据所述放大处理后的射频驱动信号以及所述初始光生成所述第二本振光，并向所述相位检测模块发送所述第二本振光。
6.根据权利要求2所述的副载波光锁相环系统，其特征在于，所述混频器为180度混频器，相应的，所述180度混频器具体用于：接收所述信号光和所述第一本振光，并对所述信号光和所述第一本振光进行180度相干混频处理，得到上支路混频信号和下支路混频信号，并向所述平衡接收机发送所述上支路混频信号和所述下支路混频信号。
7.根据权利要求3所述的副载波光锁相环系统，其特征在于，所述第三相位差信号为所述第一相位差信号和所述第二相位差信号之差。
8.根据权利要求3所述的副载波光锁相环系统，其特征在于，所述方波信号的占空比为0.5。
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