CN87104453A - 光学外差接收机 - Google Patents

光学外差接收机 Download PDF

Info

Publication number
CN87104453A
CN87104453A CN87104453.6A CN87104453A CN87104453A CN 87104453 A CN87104453 A CN 87104453A CN 87104453 A CN87104453 A CN 87104453A CN 87104453 A CN87104453 A CN 87104453A
Authority
CN
China
Prior art keywords
signal
polarization
shift keying
heterodyne receiver
optical heterodyne
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
CN87104453.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1005952B (zh
Inventor
弗里德曼·莫尔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Alcatel Lucent NV
Original Assignee
Alcatel NV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alcatel NV filed Critical Alcatel NV
Publication of CN87104453A publication Critical patent/CN87104453A/zh
Publication of CN1005952B publication Critical patent/CN1005952B/zh
Expired legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/60—Receivers
    • H04B10/61—Coherent receivers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/60—Receivers
    • H04B10/61—Coherent receivers
    • H04B10/615—Arrangements affecting the optical part of the receiver
    • H04B10/6151—Arrangements affecting the optical part of the receiver comprising a polarization controller at the receiver's input stage
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/60—Receivers
    • H04B10/61—Coherent receivers
    • H04B10/64—Heterodyne, i.e. coherent receivers where, after the opto-electronic conversion, an electrical signal at an intermediate frequency [IF] is obtained

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)
  • Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
  • Instruments For Measurement Of Length By Optical Means (AREA)
  • Gyroscopes (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)

Abstract

公开一种用于振幅移位键控法、移相键控法、移频键控法和微分移相键控法调制过的信号的具有偏振控制器的光学外差接收机。它包括以差分检测器原理工作的部件(Q、Q′、Q″)，以消除发射圆偏振光的本机振荡器(LO)的散粒噪声；还包括直角相位解调器(D、D′、D″)，该解调器除输出有用信号(N)外，还提供偏振控制信号(S、Sw)，用该控制信号调节接收光(Es)的椭圆度和偏振角，使接收光(Es)以45°或135°线性偏振。

Description

本发明涉及光学外差接收机。
在1985年9月12日出版的“电子学通讯”第21卷第19期的867至868页上，描述了一个用于振幅移位键控法（ASK）和微分移位键控法（DPSK）调制过的信号的光学外差接收机。一个2×2的光纤耦合器的两个输入口分别接收线偏振光和圆偏振光，这个耦合器的其中一个输出口与偏振选择分束器相连，此分束器输送两束相位正交的光信号，该光信号经独立的光电转换和解调以后，相叠加形成一个有用的信号。为了改进这个接收机的灵敏度，如图1所示，采用一个独立于该接收机的自动偏振控制器。对于这个偏振控制，没有说明具体的实施例和方法。
因此，本发明的目的是详细说明怎样才能在一个光学外差接收机中采用简单的方式实现偏振控制。通过主权利要求中的装置达到这个目的。从属权利要求中包括了进一步的改进和不同的调制方法。
这种新型外差接收机的优点是适宜接收以很高的比特率调制的信号，因为它的中间频率，至少就振幅移位键控法、移相键控法和微分移相键控法调制过的信号来说，与信号带宽相比可以是非常低的。
现在参考附图说明本发明的实施例，其中
图1是用于振幅移位键控法调制过的信号的光学接收机;
图2是用于移相键控法调制过的信号的光学接收机;
图3是用于移频键控法调制过的信号的光学接收机。
如图1所示，这个光学外差接收机具有一个非偏振的、非双折射的耦合器K，K的一个输入口接收来自光发射器的光Es，这束光通过了放在耦合器K前面的两个连续的偏振控制元件PW、PE，K的另一个输入口接收来自本机振荡器LO的圆偏振光ELO。使
Es＝｜Es｜exp（ivt）和ELO＝｜ELO｜exp（iwt）。
根据所使用的调制方法，Es采用振幅调制（ASK）、频率调制（FSK）或相位调制（PSK、DPSK）。
耦合器K的一个输出口输出有用的光学信号Ek＝｜Ek｜exp（ift），式中f＝v-w，另一个输出口提供信号-Ek，这两个输出信号都具有叠加在其上的本机振荡器LO的散粒噪声作为同相分量。耦合器K的两个输出口与部件Q相连，Q分别提供两个输出信号Qx＝｜Q｜sin    ft和Qy＝｜Q｜cos    ft，这两个输出信号不再具有叠加在其上的LO散粒噪声了。信号Qx、Qy送入解调器D，D输出解调过的有用信号N，和通过控制器RW和偏振控制元件PW调节光Es的偏振角度的控制信号SW，以及通过控制器RE和偏振控制元件PE调节光Es的椭圆度的控制信号SE。
部件Q含有两个偏振选择分束器P1，P2，信号Ek和-Ek分别输入P1和P2，每个分束器后面都跟随着W1至W4中的两个光电转换器，每个光电转换器的输出都与前端放大器V1至V4中的一个相连。前端放大器V1的输出连接于放大器VX的正相输入，前端放大器V3的输出连接于VX的反相输入。前端放大器V2的输出连接于放大器VY的正相输入，前端放大器V4的输出连接于VY的反相输入。放大器VX输出信号Qx，而放大器VY输出信号Qy。
用于解调振幅移位键控法调制信号的解调器D含有混合器M，M使信号Qx、Qy相乘形成控制信号SE。D中还包括全波整流器G1和全波整流器G2，信号Qx和Qy分别输入到G1和G2中去。两个全波整流器的输出通过减法器 D彼此相减形成控制信号Sw，并通过加法器A彼此相加形成有用信号N。
在另一个实施例中，整流器G1、G2被乘法器所取代，使信号Qx、Qy自乘。
为了解调微分移相键控法调制的信号，信号Qx输入到一个乘法器，信号Qy输入到另一个乘法器，这两个未延迟的信号通过延迟元件产生一个等于一毕特时钟周期的延迟。
图2所示的光学外差接收机与图1的区别在于其部件Q′和解调器D′适用于移相键控法调制过的信号。
部件Q′象图1的部件Q一样，含有两个偏振选择分束器P1和P2，信号Ek和-Ek分别输入到P1和P2中，而且每个分束器都跟随着W1至W4中的两个光电转换器。转换器W1和W3是电学串联的，这个串联组与转换器W2和W4的串联组相并联。转换器W1和W3的连接点与转换器W2和W4的连接点分别与倒相放大器VX′和VY′相连，每个倒相放大器都具有反馈电阻R，VX′和VY′分别输出信号Qx和Qy。
在解调器D′中，控制信号SE、SW的产生方式与图1解调器D相同。混合器M的输出信号具有正比于sin2ft的波形。这个输出信号通过带通频谱滤波器F（F的频率调到2f），然后输入到两个分频器TX、TY，这两个分频器组成两个在不同的边缘触发和提供方波电压的触发器。每个触发器都跟随一个滤波器FX、FY，FX、FY仅仅使包含在各自方波电压内的基波通过。滤波器FX输出电压sin ft给混合器MX，信号Qx也输入到MX，滤波器FY输出电压cos ft给混合器MY，信号Qy也输入到MY。混合器MX、MY的输出信号输入到加法器A，A输出有用信号N。
图3所示的光学外差接收机与图1的区别在于其部件Q″和解调器D″适用于移频键控法调制过的信号。
部件Q″就是在图1中的部件Q中去掉第二偏振选择分束器P2、光电转换W3和W4、放大器V3、V4、VX、VY得到的。
解调器D″是在图1解调器D中的整流器G1、G2之前放入两个带通滤波器BX、BY得到的。这两个滤波器被调谐至使用频率，并使移频键控法调制过的信号变成振幅移位键控法调制过的信号。
图3未示出用于本机振荡器LO的自动频率控制，这个频率控制对于保证信号Qx、Qy的中心频率与带通滤波器BX、BY的中心频率相符合或许是必要的。
部件Q、Q′和Q″适用于任何一个实施例，因为它们与所使用的调制方法无关。在另一个实施例中，部件Q″的偏振选择分束器P1由两个偏振器取代，每个偏振器都与耦合器K的一个输出相连，而且两个偏振器的方位相差90°。这样的偏振器在光纤光学和集成光学技术中使用起来比偏振选择分束器更容易一些。

Claims (6)

1、一种光学外差接收机，其特征在于包括：
一个具有两个输入口和两个输出口的光耦合(K)，这两个输入口分别接收线偏振光和圆偏振光，两种偏振光中的一束有用信号调制；
至少一个与耦合器(K)的其中一个输出口相连的偏振选择分束器，或者与耦合器(K)的两个输出口相连的偏振器；
至少两个用于所接收的偏振角相差90°的光束的光电转换器，这两个光电转换器的输出提供两个位相差90°的射频信号；
一个输出有用信号(N)的运算电路；
两个用于控制线偏振光的偏振角和椭圆度使光束保持45°或135°的不变偏振角的控制器(RW、RE)，偏振角的控制通过由射频信号(Qx、Qy)之间的振幅差控制的第一个偏振控制元件(PW)实现，椭圆度的控制通过由射频信号(Qx、Qy)的位相角控制的第二个偏振控制元件(PE)实现。
2、权利要求1所要求的光学外差接收机，其特征是对于振幅移位键控法调制，通过全波整流和位相相差90°的两个射频信号（Qx，Qy）相加得到有用信号（N）。
3、权利要求1所要求的光学外差接收机，其特征是对于振幅移位键控法调制，通过使射频信号平方、相加得到有用信号（N），对于微分移相键控法调制，通过使每个射频信号（Qx，Qy）乘以经延迟的自身信号（Qx，Qy），然后让位相相差90°的两个合成射频信号相加得到有用信号（N）。
4、权利要求2或3所要求的光学外差接收机，其特征是对于移频键控法调制，射频信号（Qx、Qy）在经整流或相乘以前，通过带通滤波转换成振幅移位键控法调制的信号。
5、权利要求1所要求的光学外差接收机，其特征是对于移相键控法调制，射频信号（Qx、Qy）输入到三个混合器中，从第一个混合器（M）的输出信号得到sin ft和cos ft形式的信号（其中，f＝中间频率），并把这两个信号输入到另外两个混合器中，使这两个混合器中输出的信号具有±sin2ft和±cos2ft的形式，并且使这两个信号相加得到有用信号（N）。
6、前述权利要求中的任何一个所要求的光学外差接收机，其特征是耦合器（K）的第二个输出口也与一个其后连接两个光电转换器的偏振选择分束器相连，并且四个光电转换器（W1、W2、W3、W4）的输出信号的电压或电流相减得到射频信号（Qx、Qy）。
CN87104453.6A 1986-06-28 1987-06-27 光学外差接收机 Expired CN1005952B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEP3621734,4 1986-06-28
DE19863621734 DE3621734A1 (de) 1986-06-28 1986-06-28 Optischer ueberlagerungsempfaenger

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN87104453A true CN87104453A (zh) 1988-01-27
CN1005952B CN1005952B (zh) 1989-11-29

Family

ID=6303934

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN87104453.6A Expired CN1005952B (zh) 1986-06-28 1987-06-27 光学外差接收机

Country Status (9)

Country Link
US (1) US4856093A (zh)
EP (1) EP0250819B1 (zh)
JP (1) JP2718677B2 (zh)
CN (1) CN1005952B (zh)
AT (1) ATE86053T1 (zh)
DE (2) DE3621734A1 (zh)
ES (1) ES2040219T3 (zh)
GR (1) GR3007355T3 (zh)
YU (1) YU117987A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100451667C (zh) * 2007-04-06 2009-01-14 中国科学院上海光学精密机械研究所 光电外差探测电路

Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1290019C (en) * 1986-06-20 1991-10-01 Hideo Kuwahara Dual balanced optical signal receiver
DE3630619A1 (de) * 1986-09-09 1988-03-17 Standard Elektrik Lorenz Ag Optischer ueberlagerungsempfaenger
NL8602864A (nl) * 1986-11-12 1988-06-01 Philips Nv Inrichting voor optische heterodyne detektie van een optische signaalbundel en optisch transmissiesysteem voorzien van een dergelijke inrichting.
US4829598A (en) * 1987-01-22 1989-05-09 Siemens Aktiengesellschaft Optical receiver with an optical coupler and an electronic amplifier
US5477369A (en) * 1987-04-20 1995-12-19 U.S. Philips Corporation Device for optical heterodyne or homodyne detection of an optical signal beam and receiver provided with such a device
JP2562623B2 (ja) * 1987-10-28 1996-12-11 国際電信電話株式会社 ベースバンド合成法による偏波ダイバーシティ光受信方式
JPH01123538A (ja) * 1987-11-07 1989-05-16 Nec Corp 光平衡伝送回路
JPH0734080B2 (ja) * 1988-10-20 1995-04-12 富士通株式会社 コヒーレント光通信用ヘテロダイン検波受信装置
JP2540935B2 (ja) * 1989-03-16 1996-10-09 日本電気株式会社 一括偏波制御方法
US4979235A (en) * 1989-04-17 1990-12-18 Tektronix, Inc. Polarization controller for use in optical fiber communication system
US5060311A (en) * 1989-06-06 1991-10-22 Siemens Aktiengesellschaft Method and apparatus for obtaining phase or polarization insensitive optical heterodyne reception for dpsk or ask-modulated transmission signal
EP0401557A3 (de) * 1989-06-06 1991-10-02 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Realisierung eines phasen- oder/und polarisationsunempfindlichen Überlagerungsempfangs für ein FSK-moduliertes Sendesignal
US5253309A (en) * 1989-06-23 1993-10-12 Harmonic Lightwaves, Inc. Optical distribution of analog and digital signals using optical modulators with complementary outputs
US5077728A (en) * 1989-12-20 1991-12-31 At&T Bell Laboratories Frequency division multiple access network
NL9002713A (nl) * 1990-12-10 1992-07-01 Nederland Ptt Transmissiesysteem voor de polarisatie-ongevoelige overdracht van signalen.
JP2776124B2 (ja) * 1992-03-23 1998-07-16 日本電気株式会社 直接検波光受信装置
JPH05303128A (ja) * 1992-04-27 1993-11-16 Nec Corp イメージ信号除去光ヘテロダイン検波受信装置
US5311346A (en) * 1992-06-17 1994-05-10 At&T Bell Laboratories Fiber-optic transmission polarization-dependent distortion compensation
US6782211B1 (en) * 1998-11-05 2004-08-24 Mark T. Core Cross polarization interface canceler
US6548801B1 (en) * 2000-01-13 2003-04-15 Agilent Technologies, Inc. System and method for optical heterodyne detection of an optical signal
US6970250B1 (en) * 2000-01-20 2005-11-29 Agilent Technologies, Inc. Method and system for optical heterodyne detection of an optical signal that utilizes optical attenuation
US6256103B1 (en) * 2000-02-17 2001-07-03 Agilent Technologies, Inc. System and method for optical heterodyne detection of an optical signal
US6259529B1 (en) * 2000-02-17 2001-07-10 Agilent Technologies, Inc. Wavelength-selective polarization-diverse optical heterodyne receiver
US6583903B1 (en) * 2000-03-02 2003-06-24 Worldcom, Inc. Method and system for controlling polarization mode dispersion
US6535289B1 (en) * 2000-06-02 2003-03-18 Agilent Technologies, Inc. System and method for optical heterodyne detection of an optical signal
US7106967B2 (en) * 2001-09-04 2006-09-12 Doron Handelman Optical packet switching apparatus and methods
JP4170298B2 (ja) * 2005-01-31 2008-10-22 富士通株式会社 差分４位相偏移変調方式に対応した光受信器および光受信方法
EP1833215A1 (en) * 2006-03-10 2007-09-12 Harris Broadcast Systems Europe Detection of excessive signal power
US7809284B2 (en) * 2006-06-23 2010-10-05 Alcatel-Lucent Usa Inc. System and method for receiving coherent, polarization-multiplexed optical signals
US7873286B2 (en) * 2007-10-19 2011-01-18 Ciena Corporation Optical receiver systems and methods for polarization demultiplexing, PMD compensation, and DXPSK demodulation
US9917672B2 (en) 2013-08-09 2018-03-13 Technical University Of Denmark Wireless distributed antenna MIMO
DK3103202T3 (en) 2014-02-07 2018-06-14 Univ Danmarks Tekniske Decoding a combined amplitude modulated and frequency modulated signal
AU2018236977B2 (en) * 2017-03-21 2022-12-01 Bifrost Communications ApS Optical communication systems, devices, and methods including high performance optical receivers

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1057170B (de) * 1957-02-19 1959-05-14 Rohde & Schwarz Anordnung und Verfahren zur Umwandlung einer amplituden-getasteten Traegerschwingung
US3971930A (en) * 1974-04-24 1976-07-27 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Polarization compensator for optical communications
JPS57125557A (en) * 1981-01-29 1982-08-04 Nec Corp Demodulator
JPS59122140A (ja) * 1982-12-28 1984-07-14 Nec Corp 光ヘテロダイン検波装置
JPS60184229A (ja) * 1984-03-02 1985-09-19 Nec Corp 光ヘテロダイン・ホモダイン検波受信装置
JPS60242435A (ja) * 1984-05-17 1985-12-02 Nec Corp 偏波ダイバ−シテイ光受信装置
JPS6123121A (ja) * 1984-07-12 1986-01-31 Nec Corp 光ヘテロダイン受信方法
GB8514264D0 (en) * 1985-06-06 1985-07-10 British Telecomm Coherent optical receivers
US4718120A (en) * 1986-11-24 1988-01-05 American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Laboratories Polarization insensitive coherent lightwave detector

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100451667C (zh) * 2007-04-06 2009-01-14 中国科学院上海光学精密机械研究所 光电外差探测电路

Also Published As

Publication number Publication date
EP0250819A2 (de) 1988-01-07
JP2718677B2 (ja) 1998-02-25
ATE86053T1 (de) 1993-03-15
DE3784272D1 (de) 1993-04-01
GR3007355T3 (zh) 1993-07-30
YU117987A (en) 1989-06-30
CN1005952B (zh) 1989-11-29
US4856093A (en) 1989-08-08
EP0250819B1 (de) 1993-02-24
DE3621734A1 (de) 1988-01-07
JPS6325632A (ja) 1988-02-03
ES2040219T3 (es) 1993-10-16
EP0250819A3 (en) 1989-07-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN87104453A (zh) 光学外差接收机
EP0337644B1 (en) Method and apparatus for transmitting information
US7447436B2 (en) Optical communications using multiplexed single sideband transmission and heterodyne detection
US7146103B2 (en) Optical communications using multiplexed single sideband transmission and heterodyne detection
US7620318B2 (en) Optical transceiver using heterodyne detection and a transmitted reference clock
US5228043A (en) Direct modulation phase shift keying (dm-psk) transmission system
US5272555A (en) Bidirectional optical transmission method and apparatus therefor
CN109150314A (zh) 变频移相一体化光子微波混频装置
CN105794129A (zh) 偏振无关相干光接收器
CN111130643B (zh) 无光滤波且倍频因子可调的微波光子移相装置及方法
US7085501B1 (en) Coherent optical receiver
CN109302251A (zh) 一种基于等幅值等间隔多波长光源的卫星频谱感知方法及系统
US5757531A (en) Gils for heterodyne receiver having low intermediate frequency
EP0521525A2 (en) Delay demodulation method, for DPSK, insensitive to carrier frequency offsets
WO2011113256A1 (zh) 差分四相相移键控解调器偏置点控制方法及装置
CN107733525B (zh) 光电混合振荡锁相环
US5081712A (en) Method and apparatus for obtaining phase in sensitive and/or polarization-insensitive optical heterodyne receiver for a fsk-modulated transmission signal
US20240121006A1 (en) Coherent detection method and apparatus, and optical transmission system
CA2276919A1 (en) Device for the homodyne reception of optically phase-keyed signals
US5060311A (en) Method and apparatus for obtaining phase or polarization insensitive optical heterodyne reception for dpsk or ask-modulated transmission signal
CN116846478A (zh) 一种基于微波光子串行调制的正交混频方法及装置
SU1042196A1 (ru) Лини св зи с частотной модул цией
JPH04157822A (ja) 光通信方式
WO2001048954A2 (en) Optical communication using heterodyne detection
CN117375723A (zh) 一种高本振杂散抑制的宽带微波光子混频芯片

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C13 Decision
GR02 Examined patent application
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C19 Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee