DE4417975C2 - FM-Diskriminator für den Mikrowellenbereich - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einem FM-Diskriminator für den Mikrowellenbereich gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Frequenzdiskriminatoren sind z. B. aus B. Schiek et al., Messsy­ steme der Hochfrequenztechnik Hüthig Verlag, Heidelberg, S. 227-233 oder B. Schiek et al. Rauschen in Hochfrequenz­ schaltungen, Hüthig Verlag, Heidelberg 1990, beschrieben.

Es wurden bereits FM-Diskriminatoren für den Mikrowellenbereich vorgeschlagen, die mit Hilfe einer Umwegleitung und eines Mischers aufgebaut wurden. (J. P. Y. Lee et al., Detection of complex and simultaneous signals using an instantaneous fre­ quency measurement receiver, IEE proceedings, Vol. 132, Pt. F. No. 4, July 1985). Ferner wurden bereits FM-Diskriminatoren vorgeschlagen, in denen die Umwegleitung durch eine optische Verzögerungsleitung realisiert wird.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen FM-Diskriminator für den Mikrowellenbereich zu schaffen, der möglichst einfach im Aufbau ist und möglichst zuverlässig im Betrieb.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt mit den im Patentanspruch 1 ange­ gebenen Merkmalen. Die weiteren Ansprüche enthalten vorteilhafte Ausführungs­ arten der Erfindung.

Ein erster Vorteil der Erfindung ist in dem einfachen Auf­ bau zu sehen, ein weiterer Vorteil ergibt sich aus der Tatsache, daß durch die Verwendung optischer Bauelemente und optischer Zwischensignale ein sehr zuverlässiger, stö­ rungssicherer Betrieb möglich ist.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Fig. 1 näher erläutert, die ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des er­ findungsgemäßen FM-Diskriminators zeigt.

Der Diskriminator besteht aus einem Halbleiterlaser 1, dem das analoge Modulationssignal eines Modulationsgenerators 2 aufmoduliert wird. Das polarisierte und in seiner Inten­ sität modulierte optische Signal am Ausgang des Halblei­ terlasers 1 wird in eine Faser 3 eingespeist, die die Po­ larisationsebene des optischen Signals des Halbleiterla­ sers 1 erhält (also selbst nicht dreht) und die sich in zwei unterschiedlich lange Zweige 3a und 3b aufspaltet, wobei der eine Zweig 3b eine Umwegleitung darstellt.

Beim Durchlaufen der beiden Zweige 3a und 3b erfährt das Signal in der Umwegleitung 3b gegenüber dem Signal in dem anderen Zweig 3a eine zeitliche Verzögerung, die propor­ tional der Längendifferenz zwischen den beiden unter­ schiedlich langen Zweigen 3a, 3b ist. Beide Signale werden anschließend einem Detektor 5, z. B. einer lichtempfindli­ chen Halbleiterdiode (Fotodiode), zugeführt, wobei zur Vermeidung optischer Interferenzen zwischen beiden opti­ schen Signalen die Polarisationsebene des Signals im Zweig 3a durch einen dort angeordneten Polarisationssteller 4 um 90° gegenüber der Polarisationsebene des Signals im Zweig 3b gedreht wird. Durch die nichtlineare Eigenschaft des Detektors (der Fotodiode) wird hierdurch ein niederfre­ quentes Mischsignal erzeugt, das dem eines FM-Diskrimina­ tors entspricht. Es ist möglich, den 90°-Polarisationssteller in dem als Umweglei­ tung fungierenden Zweig anzuordnen. Ferner ist es möglich, in beiden Zweigen je einen Polarisationssteller anzuord­ nen, wobei der Steller in dem einen Zweig die Polarisati­ onsebene des entsprechenden Signals um +45° dreht und der Steller in dem anderen Zweig die Polarisationsebene des entsprechenden Signals um -45° dreht, so daß sich insge­ samt ebenfalls eine relative Drehung der beiden Polarisa­ tionsebenen um 90° ergibt.

Claims (3)

1. FM-Diskriminator für den Mikrowellenbereich, mit einer Umwegleitung, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Halbleiterlaser (1) vorgesehen ist, an dessen Steuereingang ein elektrisches Modulationssignal anliegt und der an seinem Ausgang ein polarisiertes und in seiner Intensi­ tät mit dem Modulationssignal moduliertes optisches Si­ gnal abgibt;
daß im optischen Strahlengang des Halbleiterlasers (1) eine die Polarisation des optischen Signals erhaltende Faser (3) angeordnet ist, die sich in zwei Zweige (3a, 3b) unterschiedlicher Länge aufteilt, von denen einer (3b) die Umwegleitung darstellt;
daß in einem (3a) der beiden Zweige (3a, 3b) ein 90°- Polarisationssteller (4) angeordnet ist oder daß in dem einen der beiden Zweige ein +45°-Polarisationssteller und in dem anderen der beiden Zweige ein -45°-Polarisa­ tionssteller angeordnet sind;
daß die beiden Zweige (3a, 3b) jeweils an ihrem anderen Ende mit einem lichtempfindlichen Detektor (5) verbunden sind.

2. FM-Diskriminator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Detektor (5) eine lichtempfindliche Halblei­ terdiode ist.

3. FM-Diskriminator nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß der 90°-Polarisations­ steller (4) in demjenigen Zweig (3a) angeordnet ist, der nicht die Umwegleitung darstellt.