CN202721699U - 一种自适应的双偏振相干四相相移键控接收机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种自适应的双偏振相干四相相移键控接收机，具有一个适用于双偏振相干四相相移键控接收的接收模块，包括一信号输入端和多个输出端；所述输出端连接后级的一信号处理模块；并且，还具有接受一本振电路输出信号输入的本振端；其特征在于还包括一拍频强度检测电路，具有与所述信号处理模块相连接的一差分信号输入端，和反馈所述差分信号输入端信息的反馈端；以及一处理模块，同时连通所述本振电路、反馈端和信号处理模块，并具有一与外部主机连通的请求端。处理模块根据请求端的设定调整本振电路在本振端所产生信号的波长,将本振电路的波长调整到与信号相同的通信通道，可实时地消除本振端与信号输入端的频率差，具有了自适应的功能。
Description
技术领域
本实用新型涉及光通讯光纤传输系统技术领域，尤其是一种具有自适应功能的双偏振相干四相相移键控接收机。
背景技术
近年来,相移键控编码技术和相干检测结合提供了高效的光谱利用率。相对于传统上的强度直接编码和直接检测,双偏振相干四相相移键控编码(DP-QPSK)可以大大的提高每个传输波长携带信息的能力。
DP-QPSK的编码解调的原理是：信号通过偏振分光棱镜分为两路,与本地振荡器通过保偏光强分光棱镜分为的两路光在两90°移向器中进行耦合。每个90°移相器有两个臂和差分输出。在本地振荡器的那路，下臂的长度要比上臂长四分之一个周期。90度移相器后有8个光电检测器（PD）或4组的平衡光电检测器。在上臂平衡光电检测器看到的是相内拍积，在下臂平衡光电检测器看到的是相外拍积。平衡光电检测器产生的差分信号被后续的跨阻放大器转换成电压信号。跨阻放大器的差分输出经过模数转换进入后继的数字信号处理模块进行数据的还原。当本地振荡器频率和信号光的波长足够接近时,数字信号处理模块能够估计它们之间的偏移值。
目前的接收机中具有其固定的缺陷：本地振荡器的波长信号通道需要预先设定为与信号源的一致。当信号源波长变动后,本地振荡器的波长不能够自适应的进行调整。
实用新型内容
针对现有双偏振相干四相相移键控接收机不能自适应调整本地振荡波长的缺陷，本实用新型提出一种自适应的双偏振相干四相相移键控接收机，其技术方案如下：
一种自适应的双偏振相干四相相移键控接收机，具有一个适用于双偏振相干四相相移键控接收的接收模块，该接收模块包括一信号输入端和多个输出端；所述输出端连接后级的一信号处理模块；并且，还具有接受一本振电路输出信号输入的本振端；还包括：
一拍频强度检测电路，具有与所述信号处理模块相连接的一差分信号输入端，和反馈所述差分信号输入端信息的反馈端；以及
一处理模块，同时连通所述本振电路、反馈端和信号处理模块，并具有一与外部主机连通的请求端。
作为本技术方案的优选者，可以在如下方面具有改进：
较佳实施例中，所述拍频强度检测电路包括：
一峰值电压检测模块，具有所述差分信号输入端；
一模数转换器，具有所述反馈端；以及
一电压放大器，串联于所述峰值电压检测模块和所述模数转换器之间。
较佳实施例中，所述电压放大器为负反馈放大器。
较佳实施例中，所述请求端为I2C二线式串行总线的形态；所述处理模块与所述本振电路通过RS232串口连接。
较佳实施例中，所述差分信号输入端与所述输出端中的一组相连接。
较佳实施例中，所述信号处理模块具有输出所述输出端平均信号的平均输出端；所述差分信号输入端与所述平均输出端相连接。
较佳实施例中，所述接收模块包括：
偏振分光棱镜，分别连通所述信号输入端和本振端，各自输出两路信号后分别连通两个90度移相器；每个所述90度移相器通过四个光电检测器输出；
同一所述90度移相器连接的所述光电检测器两两组合输出至一跨阻放大器，所述跨阻放大器的输出端为该接收模块的所述输出端。
本技术方案带来的有益效果是：
1.处理模块根据请求端的设定调整本振电路在本振端所产生信号的波长,将本振电路的波长调整到与信号相同的通信通道，可实时地消除本振端与信号输入端的频率差，具有了自适应的功能。
2.电路简单，可模块化设计，具有较快的自适应功能。
附图说明
以下结合附图实施例对本实用新型作进一步说明：
图1是本实用新型实施例一的示意图；
图2是本实用新型实施例二的示意图；
图3是图2所示实施例其拍频强度检测电路40的结构示意图。
具体实施方式
实施例一：
如图1所示，本实用新型一实施例的结构示意图；一种自适应的双偏振相干四相相移键控接收机，它具有一个适用于双偏振相干四相相移键控接收的接收模块10，该接收模块10与现有双偏振相干四相相移键控接收机类似，包括一信号输入端15和多个输出端17；输出端17连接后级的一信号处理模块50；并且，该接收机还具有本振端16，用于接收一本振电路20输出的本地振荡产生的光信号。
在接收模块10外部具有一拍频强度检测电路40。此拍频强度检测电路40具有一差分信号输入端41与信号处理模块50相连接，还具有一反馈端42输出至一处理模块30。其中，信号处理模块50具有输出输出端17其平均信号的平均输出端51；处理模块30同时连通并控制本振电路20和信号处理模块50，并具有一与外部主机连通的请求端33。
所以，处理模块30实时接收来自拍频强度检测电路40对输出平均信号的检测，根据请求端33的设定调整本振电路20在本振端16所产生信号的波长,将本振电路20的波长调整到与信号相同的ITU通信通道，通过此监视频率的偏移值和相应的算法控制,电路可实时地消除本振端16与信号输入端15的频率差，具有了自适应的功能。
实施例二：
如图2和图3所示，本实用新型实施例二的示意图。
本实施例的接收模块10内具有两个偏振分光棱镜11，两个偏振分光棱镜11分别连通信号输入端15和本振端16，各自接收信号，然后每一个偏振分光棱镜11都输出两路信号，分别连通两个90度移相器12；而每个90度移相器12又通过四个光电检测器13输出；同一90度移相器12上连接的光电检测器13，两两组合输出至一跨阻放大器14，而跨阻放大器14的输出端为该接收模块10的输出端17。
本实施例的拍频强度检测电路40包括：相串联的一峰值电压检测模块45，一电压放大器46和一模数转换器47，其中峰值电压检测模块45具有差分信号输入端41，模数转换器47，具有连通处理模块30的反馈端42，电压放大器46为负反馈放大器；并且，本实施例中差分信号输入端41与输出端17中的一组相连接，对其中一组进行采样。
本实施例的请求端为33I2C二线式串行总线的形态，连通一个外部的网络主机60，并且，处理模块30与本振电路20通过RS232串口相连接，串口通信的方式连线少，接口通用性好。
首先，输入信号端15得到的输入信号经过偏振分光棱镜11分成两路;本振电路20产生的光信号也通过另一个分光棱镜11分成两路并分别在两个90度移相器12中进行耦合。90度移相器12后依次与8个光电二级管13和跨阻放大器14级联。得到的输出送入信号处理模块50进行下一步的处理。拍频强度检测电路40其差分信号输入端41取得其中一个跨阻放大器14的输出,电路较为简单，通过后级放大器的放大,由模数转换器进行数字化,结果送入处理模块30中。
拍频强度检测电路40其差分信号输入端41接收了接收模块10中的跨阻放大器的差分输出,峰值电压检测器45得到的是差分信号的最大值，电压放大器46用来放大峰值电压检测器45的输出，然后模数转换器47对放大后的电压信号进行采样。
当处理模块30接收到网络主机60从请求端33发送而来的搜索信号请求,通过监视拍频强度检测电路40其反馈端42的输入和算法控制,调整本振电路20在本振端16产生光信号的波长,调整其到与信号输入端15相同的ITU通信通道。处理模块30通过RS232串口向本振电路发出改变波长的命令。当本振电路20在本振端16的波长与信号处于相同的ITU通信通道时,信号处理模块能够得到频率的偏移值,一般在2GHz以下。通过监视频率的偏移值和算法控制,处理模块30进一步微调本振电路20的频率偏移,消除本振端16与信号输入端15的频率差，实现了自适应的功能，该电路简单，可模块化设计，具有较快的自适应功能。
以上所述，仅为本实用新型较佳实施例而已，故不能依此限定本实用新型实施的范围，即依本实用新型专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本实用新型涵盖的范围内。
Claims (7)
1.一种自适应的双偏振相干四相相移键控接收机，具有一个适用于双偏振相干四相相移键控接收的接收模块，该接收模块包括一信号输入端和多个输出端；所述输出端连接后级的一信号处理模块；并且，还具有接受一本振电路输出信号输入的本振端；其特征在于：还包括：
一拍频强度检测电路，具有与所述信号处理模块相连接的一差分信号输入端，和反馈所述差分信号输入端信息的反馈端；以及
一处理模块，同时连通所述本振电路、反馈端和信号处理模块，并具有一与外部主机连通的请求端。
2.根据权利要求1所述一种自适应的双偏振相干四相相移键控接收机，其特征在于：所述拍频强度检测电路包括：
一峰值电压检测模块，具有所述差分信号输入端；
一模数转换器，具有所述反馈端；以及
一电压放大器，串联于所述峰值电压检测模块和所述模数转换器之间。
3.根据权利要求2所述的一种自适应的双偏振相干四相相移键控接收机，其特征在于,所述电压放大器为负反馈放大器。
4.根据权利要求1至3中任一项所述一种自适应的双偏振相干四相相移键控接收机，其特征在于：所述请求端为I2C二线式串行总线的形态；所述处理模块与所述本振电路通过RS232串口连接。
5.根据权利要求1至3中任一项所述一种自适应的双偏振相干四相相移键控接收机，其特征在于：所述差分信号输入端与所述输出端中的一组相连接。
6.根据权利要求1至3中任一项所述一种自适应的双偏振相干四相相移键控接收机，其特征在于：所述信号处理模块具有输出所述输出端平均信号的平均输出端；所述差分信号输入端与所述平均输出端相连接。
7.根据权利要求1至3中任一项所述一种自适应的双偏振相干四相相移键控接收，其特征在于：所述接收模块包括：
偏振分光棱镜，分别连通所述信号输入端和本振端，各自输出两路信号后分别连通两个90度移相器；每个所述90度移相器通过四个光电检测器输出；
同一所述90度移相器连接的所述光电检测器两两组合输出至一跨阻放大器，所述跨阻放大器的输出端为该接收模块的所述输出端。
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