DE4031625A1

DE4031625A1 - Optical polarisation diversity homodyne receiver with local lasers - incorporates two homodyne reception branches with frequency regulated by threshold logic selecting branch with input signal

Info

Publication number: DE4031625A1
Application number: DE19904031625
Authority: DE
Inventors: Stephan Dipl Ing Neidlinger
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1990-10-05
Filing date: 1990-10-05
Publication date: 1992-04-09

Abstract

A polarisation beamsplitter (PS) divides the optical signal (SE) between two 3dB couplers (K1,K2) associated with respective local lasers (LL1,LL2), feeding p-i-n diode pairs (D1,D2;D3,D4) followed by photocurrent amplifiers (FV1,FV2). High-pass filtered components are multiplied (M1,M2) by coeffts. from peak rectifier-digitisers and threshold logic (MB1,MB2). Low-pass filtered components are amplified (VCA) and switched (S1,S2) into phase-locked loops (PLL) for laser frequency and phase control based on whichever branch provides the input. ADVANTAGES - Local laser frequency and phase control instabilities with weak input signals are prevented, and oscillation time is shortened with less stringent demands on loop gain.

Description

Die Erfindung betrifft einen optischen Polarisations-Diversi täts-Homodyn-Empfänger entsprechend dem Oberbegriff des Patent anspruchs 1.The invention relates to an optical polarization diversi homodyne receiver according to the preamble of the patent claim 1.

Aus der Fig. 6 mit zugehöriger Beschreibung der DE-A1 37 03 325 ist ein optischer Polarisations-Diversitäts-Homodyn-Empfänger der eingangs erwähnten Art bekannt, der einen Polarisations strahlteiler zur Aufteilung des Empfangslichtes in zwei zu einander orthogonal polarisierte Komponenten enthält, die je weils an einen Eingangsanschluß eines Homodynempfängerzweiges abgegeben werden. Jeder der Homodynempfängerzweige stellt einen kompletten Homodynempfänger für die jeweilige Komponente des Empfangslichts dar, das mit ASK-Modulation oder modifi zierter PSK-Modulation vorliegen kann. Jeder der Homodyn empfängerzweige enthält einen 3dB-Koppler, dessen einer Ein gangsanschluß mit dem Eingangsanschluß des Homodynempfänger zweiges für eine der Empfangslichtskomponenten und dessen anderer Eingangsanschluß mit dem Ausgang desjenigen lokalen Lasers verbunden ist, der Licht mit einer gleichen Polarisation wie die dem betreffenden 3dB-Koppler zugeführte Komponente des Empfangslichtes abgibt. Mit den Ausgangsanschlüssen der 3dB-Koppler sind jeweils optoelektronische Wandler in Form von Fotodioden verbunden, wobei jeweils ein Diodenpärchen gleich sinnig in Reihe geschaltet ist und am Verbindungspunkt der beiden Dioden ein Fotostrom entnehmbar ist, der der Differenz der beiden Diodenströme entspricht.6 with the associated description of DE-A1 37 03 325 is an optical polarization diversity homodyne receiver the type mentioned is known, the one polarization Beam splitter to split the reception light into two contains mutually orthogonally polarized components, each Weil to an input terminal of a homodyne receiver branch be delivered. Each of the homodyne receiver branches provides a complete homodyne receiver for the respective component of the reception light, which with ASK modulation or modifi adorned PSK modulation may be present. Each of the homodyne receiver branches contains a 3dB coupler, one of which is an on Gang connection with the input connection of the homodyne receiver branches for one of the reception light components and its another input connection with the output of that local Laser connected, the light with the same polarization like the component of the 3dB coupler in question Emits reception light. With the output connections of the 3dB couplers are optoelectronic converters in the form of Connected photodiodes, one pair of diodes each being the same is sensibly connected in series and at the connection point of the a photocurrent can be seen from both diodes, the difference corresponds to the two diode currents.

Das Ausgangssignal jedes der beiden Homodynempfängerzweige wird zur Frequenz- und Phasenregelung des dem Empfängerzweig zugeordneten lokalen Lasers einer Anordnung zur optischen Frequenz und Phasenregelung zugeführt, die zusammen mit dem Laser Teil einer Phasenregelschleife ist. Die Ausgangssignale der beiden Homodynempfängerzweige können außerdem entsprechend der Fig. 5 des genannten Standes der Technik nach gewichteter Addition einem Analogsummierer zugeführt und von diesem zu einem einzigen Ausgangssignal kombiniert werden. Zur Gewich tung sind dabei Regelverstärker vorgesehen, die von Bewertern gesteuert werden und als Multiplizierer wirken.The output signal of each of the two homodyne receiver branches is fed to an arrangement for optical frequency and phase regulation, which together with the laser is part of a phase locked loop, for frequency and phase regulation of the local laser assigned to the receiver branch. The output signals of the two homodyne receiver branches can also be fed to an analog summer according to FIG. 5 of the prior art mentioned after weighted addition and can be combined by this into a single output signal. For weighting, control amplifiers are provided which are controlled by evaluators and act as multipliers.

Die Phasenregelschleifen in der bekannten Fig. 6 erhalten zur Nachregelung der lokalen Laser als Eingangssignal jeweils den verstärkten Differenzstrom der Fotodioden des zugeordneten Homodynempfängerzweiges. Die Amplituden dieser Ansteuersignale sind aber von der Polarisation des Eingangssignals abhängig, die sich im Laufe der Zeit ändern kann. Die Änderung der Pola risation in einer bestimmten Richtung kann dazu führen, daß das Eingangssignal eines der beiden Homodynempfängerzweige gegen Null geht, so daß in diesem Falle die zugeordnete Phasen regelschleife kein oder nur ein sehr geringes Eingangssignal erhält und unterhalb eines bestimmten Schwellenwertes instabil wird.The phase-locked loops in the known FIG. 6 each receive the amplified differential current of the photodiodes of the assigned homodyne receiver branch for readjustment of the local lasers as an input signal. However, the amplitudes of these control signals depend on the polarization of the input signal, which can change over time. The change in polarization in a certain direction can lead to the input signal of one of the two homodyne receiver branches going to zero, so that in this case the assigned phase-locked loop receives no or only a very small input signal and becomes unstable below a certain threshold value.

Wenn sich die Polarisation des Eingangssignals nach einiger Zeit in gleicher Richtung weiter verändert, tritt am Eingangs anschluß des betrachteten Homodynempfängerzweiges wieder ein sehr kleines Eingangssignal auf, das sich langsam vergrößert. In diesem Fall kann es durch Regelschwingungen zu Instabilitä ten und zu einer vergrößerten Einschwingdauer des jeweiligen Regelkreises kommen, durch die die Funktion des Homodynempfän gers für eine gewisse Betriebszeit erheblich beeinträchtigt wird.If the polarization of the input signal changes after some Time further changed in the same direction occurs at the entrance connection of the considered homodyne receiver branch again very small input signal that slowly increases. In this case, control oscillations can lead to instability ten and to an increased settling time of the respective Control loop come through which the function of the homodyne receiver gers significantly impaired for a certain operating time becomes.

Die Aufgabe der Erfindung besteht also darin, im Falle kleiner Eingangssignale an einem der beiden Homodynempfängerzweige In stabilitäten der Regelkreise für die Frequenz und die Phase der lokalen Laser zu verhindern und die Einschwingdauer der Regel kreise zu verkürzen. The object of the invention is therefore, in the case of smaller ones Input signals at one of the two homodyne receiver branches In Stabilities of the control loops for the frequency and phase of the to prevent local lasers and the settling time usually shorten circles.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei einem optischen Polarisa tions-Diversitäts-Homodyn-Empfänger der eingangs erwähnten Art dadurch gelöst, daß dieser durch die im Kennzeichen des Patent anspruchs 1 angegebenen Merkmale weitergebildet ist.According to the invention, the task with an optical Polarisa tion diversity homodyne receiver of the type mentioned at the beginning solved in that this by the in the characterizing part of the patent claims 1 specified features is trained.

Von besonderem Vorteil bei der erfindungsgemäßen Anordnung ist die Möglichkeit, nicht erst bei einem sehr geringen Eingangs signal an einem der beiden Empfängerzweige, sondern bereits bei einem deutlichen Unterschied im Pegel der Eingangssignale umzuschalten, wodurch sich geringere Ansprüche an die im Regel kreis enthaltenen spannungsgesteuerten Verstärker und insge samt an die Schleifenverstärkung des Regelkreises ergeben. Weitere Vorteile ergeben sich durch den einfachen und über sichtlichen Aufbau des erfindungsgemäßen Homodynempfängers.Of particular advantage in the arrangement according to the invention the possibility not only with a very low entrance signal on one of the two receiver branches, but already with a clear difference in the level of the input signals switch, which results in lower demands on the rule circuit contained voltage controlled amplifier and in total together with the loop gain of the control loop. Further advantages result from the simple and over visible structure of the homodyne receiver according to the invention.

Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Homodyn empfängers sind in den Patentansprüchen 2 und 3 näher beschrie ben.Advantageous further developments of the homodyne according to the invention receiver are described in more detail in claims 2 and 3 ben.

Die Erfindung soll im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.The invention is based on one in the drawing illustrated embodiment are explained in more detail.

Die in der Zeichnung dargestellte einzige Figur zeigt die Prinzipschaltung eines Homodynempfängers der eingangs erwähnten Art, der über einen Signaleingang SE ein optisches Empfangssi gnal erhält. Mit dem Signaleingang SE ist der Eingang eines Polarisationsstrahlteilers PS verbunden, der das optische Empfangssignal in zwei zueinander orthogonal polarisierte Komponenten x, y mit den Leistungsanteilen a bzw. 1-a aufteilt, die an unterschiedlichen Ausgängen anstehen und jeweils den ersten Eingangsanschlüssen eines ersten und eines zweiten 3dB-Kopplers K1, K2 zugeführt werden. Mit den zweiten Ein gangsanschlüssen der 3dB-Koppler sind die Ausgangsanschlüsse eines ersten bzw. zweiten lokalen Lasers LL1, LL2 verbunden. Der erste Laser LL1 gibt dabei ein Ausgangssignal ab, dessen Polarisation der der x-Komponente des Eingangssignals ent spricht, während das vom zweiten lokalen Laser LL2 abgegebene Signal in seiner Polarisation der y-Komponente des Empfangssi gnals entspricht.The single figure shown in the drawing shows the basic circuit of a homodyne receiver of the type mentioned, which receives an optical received signal via a signal input SE. The input of a polarization beam splitter PS is connected to the signal input SE and divides the received optical signal into two orthogonally polarized components x, y with the power components a and 1-a , which are present at different outputs and each have the first input connections of a first and one second 3dB coupler K 1 , K 2 are supplied. The output connections of a first or second local laser LL 1 , LL 2 are connected to the second input connections of the 3dB couplers. The first laser LL 1 emits an output signal whose polarization corresponds to that of the x component of the input signal, while the signal emitted by the second local laser LL 2 corresponds in its polarization to the y component of the received signal.

Die Ausgangsanschlüsse der 3dB-Koppler K1, K2 sind jeweils zu optoelektronischen Wandlern in Form von PIN-Diodenpärchen ge führt, wobei jeweils das einem 3dB-Koppler zugeordnete Dioden pärchen D1, D2 bzw. D3, D4 gleichsinnig in Reihe geschaltet ist und am Verbindungspunkt beider optoelektronischer Wandler ein erster bzw. zweiter Fotostromverstärker FV1, FV2 ange schlossen ist.The output connections of the 3dB coupler K 1 , K 2 each lead to optoelectronic converters in the form of PIN diode pairs, the respective pair of diodes assigned to a 3dB coupler D 1 , D 2 or D 3 , D 4 in the same direction in series is switched and a first or second photocurrent amplifier FV 1 , FV 2 is connected at the connection point of the two optoelectronic converters.

Das Ausgangssignal der Fotostromverstärker FV1, FV2 enthält einen hochfrequenten Anteil, der dem ursprünglich zu übertra genden Datensignal entspricht, sowie einen niederfrequenten An teil, der im wesentlichen dem bei der sendeseitigen Modulation entstehendem Restträgeranteil entspricht und der für die Frequenz- und Phasenregelung der lokalen Laser verwendet wird. Zu diesem Zweck wird das Ausgangssignal der Fotostromverstärker durch die Parallelschaltung eines ersten bzw. zweiten Hochpaß filters HP1, HP2 mit einem ersten bzw. zweiten Tiefpaßfilter TP1, TP2 in einen hochfrequenten Datenanteil und einen nieder frequenten Regelsignalanteil aufgeteilt. Mit dem Ausgangsan schluß jedes der Hochpaßfilter HP1, HP2 ist der Eingangsan schluß eines ersten bzw. zweiten Multiplizierers M1, M2 ver bunden. Außerdem ist mit den Ausgängen der Fotostromverstärker FV1, FV2 der Eingangsanschluß einer ersten bzw. zweiten Meß und Bewertungsanordnung MB1, MB2 verbunden, die einen Spitzen wertgleichrichter zur Amplitudenmessung, einen Analog-Digital- Wandler und mindestens einen Schwellwertschalter sowie Logik schaltkreise enthalten. Die Meß- und Bewertungsanordnung be stimmt durch Messung der elektrischen Ausgangssignale der Foto stromverstärker die auf die beiden Homodynempfängerzweige ent fallende Feldstärke der jeweiligen Komponente der Empfangs lichtwelle, die jeweils proportional der Wurzel aus den Lei stungsanteilen a bzw. 1-a des Empfangssignals sind. Das von den vorgeschalteten Hochpaßfiltern HP1, HP2 an die nachgeschalteten Multiplizierer M1, M2 abgegebene Signal weist ebenfalls die Amplitudenwerte entsprechend der Wurzel aus den Leistungsan teilen a bzw. 1-a auf. Die Multiplikation der Werte entspricht einer Quadrierung, die Amplituden der Ausgangssignale der Multiplizierer, die dem Analogsummierer SUM zugeführt werden, entsprechen also den Werten a bzw. 1-a. Die Summe beider Ampli tudenwerte ist dann 1, die Amplitude des Ausgangssignals des Analogsummierers und damit des erfindungsgemäßen optischen Homodynempfängers ist also konstant und nicht mehr von der jeweiligen polarisationsbedingten Aufteilung des Empfangslichts in zwei Komponenten abhängig.The output signal of the photocurrent amplifier FV 1 , FV 2 contains a high-frequency component, which corresponds to the data signal to be originally transmitted, and a low-frequency component, which essentially corresponds to the residual carrier component that arises during the modulation on the transmitter side and that for the frequency and phase control of the local one Laser is used. For this purpose, the output signal of the photocurrent amplifier is divided by the parallel connection of a first or second high-pass filter HP 1 , HP 2 with a first or second low-pass filter TP 1 , TP 2 into a high-frequency data component and a low-frequency control signal component. With the output connection of each of the high-pass filters HP 1 , HP 2 , the input connection of a first and second multiplier M 1 , M 2 is connected. In addition, the inputs of a first and second measuring and evaluation arrangement MB 1 , MB 2 are connected to the outputs of the photocurrent amplifiers FV 1 , FV 2, which contain a peak value rectifier for amplitude measurement, an analog-to-digital converter and at least one threshold switch and logic circuits . The measurement and evaluation arrangement be determined by measuring the electrical output signals of the photo current amplifier, the ent on the two homodyne receiver branches falling field strength of the respective component of the received light wave, each of which is proportional to the root of the power components a and 1-a of the received signal. The signal output by the upstream high-pass filters HP 1 , HP 2 to the downstream multipliers M 1 , M 2 also has the amplitude values corresponding to the root of the power components a and 1-a, respectively. The multiplication of the values corresponds to a squaring, the amplitudes of the output signals of the multipliers, which are fed to the analog summer SUM, thus correspond to the values a and 1-a. The sum of both amplitude values is then 1, the amplitude of the output signal of the analog summer and thus of the optical homodyne receiver according to the invention is therefore constant and no longer dependent on the respective polarization-related division of the received light into two components.

Die Realisierung der Meß- und Bewertungsanordnungen sowie der Multiplizierer entspricht weitgehend der Fig. 5 der eingangs erwähnten DE-A1 37 03 325, bei der wegen der langsamen Polari sations- und damit Amplitudenänderungen der Eingangssignale die Multiplizierer in Form von Regelverstärkern realisiert werden konnten, bei denen das Eingangssignal mit dem Steuersignal multipliziert wird.The implementation of the measurement and evaluation arrangements and the multiplier largely corresponds to FIG. 5 of the aforementioned DE-A1 37 03 325, in which the multipliers could be implemented in the form of control amplifiers because of the slow polarization and thus amplitude changes of the input signals which the input signal is multiplied by the control signal.

Durch die gewichtete Summierung addieren sich, sofern die Empfangsleistungen gleichmäßig auf die beiden, jeweils aus einem 3dB-Koppler den nachgeschalteten optoelektronischen Wandlern, den Fotostromverstärkern, den Meß- und Bewertungsan ordnungen mit den Multiplizierern sowie dem Hochpaßfilter, dem Tiefpaßfilter, dem spannungsgesteuerten Verstärker, einem Um schalter und der Anordnung zur Phasenregelung bestehenden Homo dynempfängerzweige gleichmäßig verteilt sind, die Nutzsignale kohärent und das Empfängerrauschen inkohärent. Fällt die Empfangsleistung an einem Homodynempfängerzweig bis auf nahezu Null ab, würde ohne gewichtete Addition das Ausgangssignal eines Homodynempfängerzweiges und das Rauschen beider Homodyn empfängerzweige addiert. Durch die gewichtete Addition wird in diesem Falle der praktisch kein Empfangssignal führende Homo dynempfängerzweig in seiner Verstärkung soweit verringert, daß neben dem fehlenden Nutzsignal auch kein wesentliches Rausch signal auftritt und damit am Ausgang des Analogsummierers SUM des Ausgangssignal des zweiten Homodynempfängerzweiges ansteht. The weighted summation adds up if the Receive services evenly on the two, each out a 3dB coupler the downstream optoelectronic Converters, the photocurrent amplifiers, the measurement and evaluation app orders with the multipliers and the high-pass filter, the Low pass filter, the voltage controlled amplifier, a Um switch and the arrangement for phase control existing homo Dyn receiver branches are evenly distributed, the useful signals coherent and receiver noise incoherent. Does that fall Receiving power on a homodyne receiver branch to almost Starting from zero, the output signal would be without weighted addition of a homodyne receiver branch and the noise of both homodyne receiver branches added. The weighted addition results in in this case, the homo carrying practically no received signal dyneceiver branch reduced in its gain that in addition to the missing useful signal, there is also no significant noise signal occurs and thus at the output of the SUM analog summator of the output signal of the second homodyne receiver branch is present.

Für die Frequenz- und Phasenregelung der lokal erzeugten Licht komponenten x, y wird das niederfrequente Ausgangssignal der Tiefpaßfilter TP1, TP2 verwendet. Dazu sind mit den Ausgängen dieser Tiefpaßfilter die Eingänge jeweils eines ersten bzw. eines zweiten spannungsgesteuerten Verstärkers VCA1, VCA2 ver bunden. Bei diesen spannungsgesteuerten Verstärkern handelt es sich um eine Kombination aus einem spannungsgesteuerten Ver stärker und einem Begrenzerverstärker, durch die über einen weiten Bereich des Eingangssignalpegels ein Ausgangssignal mit konstanter Amplitude erzeugt wird. Zusätzlich sind die spannungsgesteuerten Verstärker zur Steuerung der Verstärkung noch jeweils mit einem Steuerausgang der Meß- und Bewertungs anordnung des jeweiligen Homodynempfängerzweiges verbunden.The low-frequency output signal of the low-pass filter TP 1 , TP 2 is used for frequency and phase control of the locally generated light components x, y. For this purpose, the inputs of a first and a second voltage-controlled amplifier VCA 1 , VCA 2 are connected to the outputs of these low-pass filters. These voltage-controlled amplifiers are a combination of a voltage-controlled amplifier and a limiter amplifier, by means of which an output signal with a constant amplitude is generated over a wide range of the input signal level. In addition, the voltage-controlled amplifiers for controlling the amplification are each connected to a control output of the measurement and evaluation arrangement of the respective homodyne receiver branch.

Für die Frequenz- und Phasenregelung der lokal erzeugten Licht komponenten x, y sind getrennte Phasenregelschleifen vorgese hen. Dazu ist in jedem der Homodynempfängerzweige ein erster bzw. zweiter Umschalter, eine erste bzw. zweite Anordnung zur Phasenregelung und der erste bzw. zweite Laser LL1, LL2 ent halten. Mit dem Ausgang des ersten spannungsgesteuerten Ver stärker VCA1 des ersten Homodynempfängerzweiges sind dabei der erste Signaleingang des im ersten Homodynempfängerzweigs ent haltenen ersten Umschalters S1 und der erste Signaleingang des im zweiten Homodynempfängerzweigs enthaltenen zweiten Umschal ters S2 verbunden. Entsprechend sind mit dem Ausgang des im zweiten Homodynempfängerzweigs enthaltenen zweiten spannungs gesteuerten Verstärker VCA2 die zweiten Signaleingänge des ersten bzw. zweiten Umschalters S1, S2 verbunden. Außerdem ist der Steuereingang des ersten Umschalters S1 mit einem Steuer ausgang der ersten Meß- und Bewertungsanordnung MB1 und der Steuereingang des zweiten Umschalters S2 mit einem Steuerein gang der zweiten Meß- und Bewertungsanordnung MB2 verbunden. Mit dem Ausgang des ersten Umschalters S1 ist der Eingang der ersten Anordnung zur Frequenz- und Phasenregelung PLL1 verbun den, deren Ausgang mit einem Steuereingang des ersten lokalen Lasers LL1 verbunden ist. Entsprechend ist der Signalausgang des zweiten Umschalters S2 mit dem Eingang der zweiten Anord nung zur Frequenz- und Phasenregelung PLL2 verbunden, an deren Ausgang ein Steuereingang des zweiten lokalen Lasers LL2 ange schlossen ist. Die Frequenz- und Phasenregelanordnungen PLL1, PLL2 enthalten in bekannter Weise jeweils einen Taktgenerator, ein Schleifenfilter und gegebenenfalls Verstärker, der übli cherweise verwendete Phasenkomparator kann wegen der Verwen dung der Fotostromdifferenzen entfallen.Separate phase-locked loops are provided for the frequency and phase control of the locally generated light components x, y. For this purpose, a first or second changeover switch, a first or second arrangement for phase control and the first or second laser LL 1 , LL 2 are contained in each of the homodyne receiver branches. With the output of the first voltage-controlled amplifier VCA 1 of the first homodyne receiver branch, the first signal input of the first switch S 1 contained in the first homodyne receiver branch and the first signal input of the second switch member S 2 contained in the second homodyne receiver branch are connected. The second signal inputs of the first and second changeover switches S 1 , S 2 are correspondingly connected to the output of the second voltage-controlled amplifier VCA 2 contained in the second homodyne receiver branch. In addition, the control input of the first switch S 1 is connected to a control output of the first measuring and evaluation arrangement MB 1 and the control input of the second switch S 2 is connected to a control input of the second measuring and evaluation arrangement MB 2 . With the output of the first switch S 1 , the input of the first arrangement for frequency and phase control PLL 1 is connected, the output of which is connected to a control input of the first local laser LL 1 . Accordingly, the signal output of the second switch S 2 is connected to the input of the second arrangement for frequency and phase control PLL 2 , at the output of which a control input of the second local laser LL 2 is connected. The frequency and phase control arrangements PLL 1 , PLL 2 each contain a clock generator, a loop filter and possibly an amplifier in a known manner, the phase comparator normally used can be omitted because of the use of the photocurrent differences.

Für die Erläuterung der Funktion des erfindungsgemäßen Homodyn empfängers wird zunächst davon ausgegangen, daß die beiden Kom ponenten x, y des Empfangslichts annähernd gleich groß sind und damit die beiden Homodynempfängerzweige annähernd gleich große Eingangssignale erhalten. In diesem Falle ist der Ausgangsan schluß des ersten Umschalters S1 mit dessem ersten Eingangsan schluß und der Ausgangsanschluß des zweiten Umschalters S2 mit dessen zweiten Eingangsanschluß verbunden. Damit erhält erhält jede Frequenz- und Phasenregelanordnung PLL1, PLL2 ein Steuer signal aus dem eigenen Homodynempfängerzweig.For the explanation of the function of the homodyne receiver according to the invention, it is initially assumed that the two components x, y of the received light are approximately the same size and thus the two homodyne receiver branches receive approximately the same size input signals. In this case, the output terminal of the first switch S 1 is connected to its first input terminal and the output terminal of the second switch S 2 is connected to its second input terminal. Each frequency and phase control arrangement PLL 1 , PLL 2 thus receives a control signal from its own homodyne receiver branch.

Nimmt durch eine Wanderung der Polarisation des Empfangslichtes die Amplitude der Lichtkomponente x am Eingang des ersten Homo dynempfängerzweiges, also am Eingang des ersten 3dB-Kopplers K1 ab, dann gibt bei Unterschreiten eines voreingestellten Pegel wertes die erste Meß- und Bewertungsanordnung MB1 ein Steuersi gnal an den ersten Umschalter S1 ab, durch den dieser seinen zweiten Signaleingang mit seinem Ausgangsanschluß verbindet. Dadurch wird sichergestellt, daß die Frequenz- und Phasenregel anordnung PLL1 ein verwertbares Eingangssignal erhält, das allerdings vom zweiten Homodynempfängerzweig stammt, da dieser die Empfangslichtkomponente mit der größeren Amplitude empfängt. Mit weiter absinkendem Eingangssignal wird durch das Absinken des Ausgangssignals der ersten Meß- und Bewertungsanordnung MB1 der im ersten Multiplizierer M1 enthaltene Regelverstärker weiter heruntergeregelt, so daß dieser bei Unterschreiten eines bestimmten Eingangswertes weder ein Daten- noch ein Rauschsi gnal an den Analogsummierer SUM abgibt. If the amplitude of the light component x at the input of the first homodyne receiver branch, i.e. at the input of the first 3dB coupler K 1, decreases due to a migration of the polarization of the received light, then the first measurement and evaluation arrangement MB 1 gives a control signal when the value falls below a preset level gnal to the first switch S 1 , through which this connects its second signal input to its output terminal. This ensures that the frequency and phase control arrangement PLL 1 receives a usable input signal, which, however, comes from the second homodyne receiver branch, since this receives the received light component with the larger amplitude. With the input signal falling further, the control amplifier contained in the first multiplier M 1 is further down-regulated by the lowering of the output signal of the first measuring and evaluation arrangement MB 1 , so that when a value falls below a certain input value, it neither outputs a data nor a noise signal to the analog summer SUM .

Bei einer weiteren gleichsinnigen Veränderung der Polarisation des Eingangssignals nimmt die Amplitude der Eingangssignalkom ponente x des ersten Homodynempfängerzweiges wieder zu, ent sprechend wird zunächst der im ersten Multiplizierer M1 ent haltene Regelverstärker wieder aufgeregelt. Mit weiter steigen der Amplitude der Eingangssignalkomponente x wird durch ein von der ersten Meß- und Bewertungsanordnung abgegebene Steuer signal der erste Umschalter S1 wieder umgeschaltet und gibt nun ein vom ersten Homodynempfängerzweig stammendes Ausgangssignal an die erste Frequenz- und Phasenregelanordnung PLL1 ab. Wegen geringfügig unterschiedlicher Phasenlage zwischen erstem und zweitem Homodynempfängerzweig setzt dann ein Regelvorgang ein, durch den der bestehende Phasenversatz ausgeregelt wird.In the case of a further change in the polarization of the input signal in the same direction, the amplitude of the input signal component x of the first homodyne receiver branch increases again, accordingly the control amplifier contained in the first multiplier M 1 is first re-adjusted. As the amplitude of the input signal component x increases, the first switch S 1 is switched again by a control signal output by the first measurement and evaluation arrangement and now outputs an output signal originating from the first homodyne receiver branch to the first frequency and phase control arrangement PLL 1 . Because of the slightly different phase position between the first and second homodyne receiver branches, a control process then begins, by means of which the existing phase offset is corrected.

Bei einer weiteren gleichsinnigen Veränderung der Polarisation der Eingangssignals kann die Eingangssignalamplitude am ersten Homodynempfängerzweig die des zweiten Homodynempfängerzweiges überschreiten. Bei einem wesentlichen Unterschied zwischen bei dem gibt die zweite Meß- und Bewertungsanordnung ein Steuersi gnal an den zweiten Umschalter S2 ab, durch den dieser veran laßt wird, seinen ersten Signaleingang mit seinem Signalausgang zu verbinden. Dadurch wird der zweite lokale Laser vom ersten Homodynempfängerzweig her gesteuert. Der zweite Umschalter S2 verbleibt bis zum Auftreten einas erneuten Steuersignals der zweiten Meß- und Bewertungsanordnung MB2 in seiner Lage, das zweite Steuersignal wird erzeugt, wenn das Eingangssignal des zweiten Homodynempfängerzweiges einen bestimmten Schwellenwert wieder überschreitet. Die Schwellenwerte der Eingangssignale an den beiden Homodynempfängerzweigen, bei deren Auftreten ein Umschaltsignal erzeugt wird, können in Abhängigkeit von der vorgesehenen Schleifenverstärkung und von der Verstärkung der verwendeten spannungsgesteuerten Verstärker VCA1, VCA2 gewählt werden.If the polarization of the input signal changes in the same direction, the input signal amplitude at the first homodyne receiver branch can exceed that of the second homodyne receiver branch. If there is a significant difference between the second measuring and evaluation arrangement outputs a control signal to the second changeover switch S 2 , by means of which the switch is caused to connect its first signal input to its signal output. This controls the second local laser from the first homodyne receiver branch. The second changeover switch S 2 remains in its position until a new control signal of the second measuring and evaluation arrangement MB 2 occurs , the second control signal is generated when the input signal of the second homodyne receiver branch again exceeds a certain threshold value. The threshold values of the input signals at the two homodyne receiver branches, at the occurrence of which a changeover signal is generated, can be selected as a function of the loop gain provided and of the gain of the voltage-controlled amplifiers VCA 1 , VCA 2 used.

Da die Aufteilung der polarisierten Empfangslichtkomponenten x, y festliegt, ist auch eine Veränderung des erfindungsgemäßen Homodynempfängers in der Weise möglich, daß eine der beiden Meß- und Bewertungsanordnungen MB1, MB2 entfällt und die ver bleibende Meß- und Bewertungsanordnung beide Umschalter S1, S2 steuert. Die verbleibende Meß- und Bewertungsanordnung muß da bei nicht Eingangssignale beider Homodynempfängerzweige erhal ten.Since the distribution of the polarized received light components x, y is fixed, a modification of the homodyne receiver according to the invention is also possible in such a way that one of the two measurement and evaluation arrangements MB 1 , MB 2 is omitted and the remaining measurement and evaluation arrangement both changeover switches S 1 , S 2 controls. The remaining measuring and evaluating arrangement must not receive th input signals of both homodyne branches.

Claims

1. Optical polarization diversity homodyne receiver for reception light with ASK modulation or modified PSK modulation with a polarization beam splitter for splitting the reception light into two mutually orthogonally polarized components and with two homodyne receiver branches connected downstream for the reception of one component contain a 3dB coupler on the input side with two connected optoelectronic transducers, the transducers being connected in the same direction in series and an input connection of a photocurrent amplifier connected to the connection point of both transducers, each with a measurement and evaluation arrangement contained in each of the homodyne receiver branches, the output of which is connected to the is connected to the ordered input of an analog summer, at whose output connection the detected received signal is present and each with a frequency and phase locked loop, which contains a local laser, the light generated by the lasers components have polarizations which are orthogonal to one another, the outputs of the polarization beam splitter being connected to the first input connections and the outputs of the lasers being connected to the second input connections of the 3dB couplers, and the two 3dB couplers each receiving identically polarized light components at their inputs, characterized in that at considerably different input signal levels of the homodyne receiver branches, the input connections of both frequency and phase-locked loops (PLL 1 , PLL 2 ) are connected to the homodyne receiver branch at which the larger input signal is present and which thus has the larger alternating signal.

2. Optical polarization diversity homodyne receiver according to claim 1, characterized in that
that a first and a second controlled changeover switch (S 1 , S 2 ) are provided, the first signal inputs of which are connected to the first homodyne receiver branch and the second signal inputs of which are connected to the second homodyne receiver branch,
that the control input of the first switch (S 1 ) is connected to a control output of the first measuring and evaluation arrangement (MB 1 ) and the control input of the second switch (S 2 ) is connected to a control output of the second measuring and evaluation arrangement (MB 2 ),
that the signal output of the first switch (S 1 ) is connected to a first arrangement (PLL 1 ) for frequency and phase control in the first homodyne receiver branch, the signal output of which is connected to the control input of the assigned first local laser (LL 1 ) and
that the signal output of the second switch (S 2 ) is connected to a second arrangement (PLL 2 ) for frequency and phase control in the second homodyne receiver branch, the signal output of which is connected to the control input of the assigned second local laser (LL 2 ).

3. Optical polarization diversity homodyne receiver according to claim 2, characterized in that
that in the first Homodynempfängerzweig a with the output of the first photocurrent amplifier (FV 1) connected to the first low pass filter (TP 1) is provided, the output of a first voltage controlled amplifier (VCA 1) with the first signal inputs of the first and the second switch (S 1 , S 2 ) is connected and
that a to the output of the second photocurrent amplifier (FV 2) connected to the second low pass filter (TP 2) is provided in the second Homodynempfängerzweig whose output a second voltage controlled amplifier (VCA 2) with the second signal inputs of the first and the second switch (S 1 , S 2 ) is connected.