RU2033694C1 - Method of transmission of reference signal to points separated in space and device for its realization - Google Patents
Method of transmission of reference signal to points separated in space and device for its realization Download PDFInfo
- Publication number
- RU2033694C1 RU2033694C1 SU4893652A RU2033694C1 RU 2033694 C1 RU2033694 C1 RU 2033694C1 SU 4893652 A SU4893652 A SU 4893652A RU 2033694 C1 RU2033694 C1 RU 2033694C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- optical
- carrier
- reference signal
- output
- input
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к радиолокации, радиопеленгации с использованием пространственно разнесенных антенных систем, а также к технике передачи сигналов точного времени. Изобретение реализуется посредством передачи опорного радиосигнала в промежуточные пункты, соответствующие пространственно разнесенным аппаратурным комплексам. The invention relates to radar, direction finding using spatially separated antenna systems, as well as to the technique of transmitting accurate time signals. The invention is implemented by transmitting a reference radio signal at intermediate points corresponding to spatially separated hardware complexes.
Для достижения высокой точности пеленгации объектов необходимо, в первую очередь, обеспечить когерентность колебаний, излучаемых антеннами, входящими в состав, например, фазированной антенной решетки. При больших базах таких решеток (104 105 λ ) принципиальное значение имеет собственная нестабильность электрических длин (ЭД) трактов, передающих опорный сигнал из центрального пункта в промежуточные. Простые оценки показывают, что нестабильность угловой ориентации ( Δφ) диаграммы направленности пропорциональна величине собственной фазовой нестабильности (ΔΨ) тракта передачи опорного сигнала
Δφ≈K ΔΨ (1) где K имеет порядок отношения Λ/L (L длина тракта). Таким образом, если допустимой величиной Δφ является, например, 10-6 рад, то при K ∈ [10-4- 10-5] [10-4 10-5] ΔΨ ≈ [10-2- 10-1 рад] Для обеспечения такой величины собственной нестабильности тракта передачи обычно применяют специальные системы стабилизации или коррекции изменений ЭД.To achieve high accuracy of direction finding of objects, it is necessary, first of all, to ensure the coherence of the oscillations emitted by the antennas that are part of, for example, a phased antenna array. With large bases of such gratings (10 4 10 5 λ), the intrinsic instability of the electric lengths (ED) of the paths that transmit the reference signal from the central point to the intermediate ones is of fundamental importance. Simple estimates show that the instability of the angular orientation (Δφ) of the radiation pattern is proportional to the value of the intrinsic phase instability (ΔΨ) of the reference signal transmission path
Δφ≈K ΔΨ (1) where K has the order of the ratio Λ / L (L is the path length). Thus, if the admissible value of Δφ is, for example, 10 -6 rad, then for K ∈ [10 -4 - 10 -5 ] [10 -4 10 -5 ] ΔΨ ≈ [10 -2 - 10 -1 rad] For To ensure such a magnitude of the instability of the transmission path, special stabilization or correction systems for ED changes are usually used.
Известны способ передачи опорного сигнала из центрального пункта к периферийным по кабельным линиям связи и устройство для осуществления этого способа. Способ заключается в измерении вариаций ЭД кабельной линии связи путем сравнения фазовых набегов по ней в прямом и обратном направлениях на двух близких частотах ν1 и ν2. При этом на центральном пункте расположены опорные генераторы ν1 и ν 1-ν 2, а на промежуточных генератор излучаемой частоты ν2 Колебания первого из них через циркулятор поступают в кабельную линию связи и на смеситель, где смешиваются с колебаниями генератора ν2 пришедшими через тот же циркулятор по кабельной линии. Сигнал разностной частоты ν 1-ν 2 от смесителя поступает на фазовый детектор центрального пункта, где сравнивается по фазе с колебаниями второго опорного генератора ν 1-ν 2. Колебания второго опорного генератора также через кабельную линию связи передаются в промежуточные пункты. В каждом промежуточном пункте находится местный генератор излучаемой частоты ν 2, циркулятор, смеситель, ответвитель для колебаний ν1-ν 2, приходящих по кабельной линии из центрального пункта, усилитель для сигнала ν1-ν2 и фазовый детектор. На один вход последнего подается сигнал ν1-ν2 образующийся в результате смешения опорного сигнала ν1 с сигналом местного генератора ν2 На второй вход смесителя поступает сигнал второго опорного генератора, переданный по кабельной линии связи и прошедший через ответвитель и усилитель. Выходное напряжение фазового детектора, пропорциональное углу расфазировки двух колебаний с частотой ν 1-ν2поступает для подстройки фазы колебаний местного генератора ν2 Эти способ и устройство имеют низкую точность из-за высокого уровня отражений в кабельной линии, а также характеризуется ошибкой, обусловленной дисперсией фазовых скоростей в кабельной линии для опорных сигналов на частотах ν1 и ν1-ν2
Прототипом предлагаемого способа является способ, суть которого состоит в следующем. Опорный радиочастотный сигнал (частоты ω ) передают из центрального пункта в промежуточные по атмосферной оптической линии связи, модулируя этим сигналом две оптические несущие ν 1 и ν 2; в промежуточном пункте фотодетектируют эти несущие, выделяя два сигнала опорной частоты ( ω) модуляции и по разности фазовых набегов двух выделенных опорных сигналов корректируют изменение ЭД воздушного канала связи.A known method of transmitting a reference signal from a central point to peripheral via cable communication lines and a device for implementing this method. The method consists in measuring the variations in the ED of the cable line by comparing the phase incursions along it in the forward and backward directions at two close frequencies ν 1 and ν 2. In this case, the reference oscillators ν 1 and ν 1 -ν 2 are located at the central point, and at intermediate generator of emitted frequency ν 2 Oscillations of the first of them through the circulator enter the cable communication line and to the mixer, where they are mixed with oscillations of the generator ν 2 received through the same circulator through the cable line. The difference frequency signal ν 1 -ν 2 from the mixer is fed to the phase detector of the central point, where it is compared in phase with the oscillations of the second reference oscillator ν 1 -ν 2 . Oscillations of the second reference generator are also transmitted via cable communication line to intermediate points. At each intermediate point there is a local generator of the emitted frequency ν 2 , a circulator, a mixer, a coupler for vibrations ν 1 -ν 2 coming along the cable line from the central point, an amplifier for signal ν 1 -ν 2 and a phase detector. The signal ν 1 -ν 2, which is formed as a result of mixing the reference signal ν 1 with the signal of the local generator ν 2, is fed to one input of the last one. The signal of the second reference generator is transmitted to the second input of the mixer, transmitted via a cable line and passed through the coupler and amplifier. The output voltage of the phase detector, which is proportional to the phase angle of the two oscillations with a frequency of ν 1 -ν 2, is used to adjust the oscillation phase of the local oscillator ν 2. This method and device have low accuracy due to the high level of reflections in the cable line, and is also characterized by an error due to dispersion phase velocities in the cable line for reference signals at frequencies ν 1 and ν 1 -ν 2
The prototype of the proposed method is a method, the essence of which is as follows. The radio frequency reference signal (frequencies ω) is transmitted from a central point to intermediate ones through an atmospheric optical communication line, modulating with this signal two optical carriers ν 1 and ν 2 ; at the intermediate point, these carriers are photodetected, highlighting two signals of the modulation reference frequency (ω), and correct the change in the ED of the air communication channel by the difference in the phase incursions of the two selected reference signals.
Устройство для осуществления предложенного способа состоит из установленных на центральном пункте двух источников оптических несущих (частоты ν 1 и ν2 ), оптической системы, коаксиально совмещающей световые пучки указанных источников; электрооптического модулятора, к радиочастотному входу которого подключен опорный генератор (ω ), а к оптическому входу подключены коаксиально совмещенные выходы двух источников световых несущих (ν 1 и ν2 ); оптический выход модулятора соединен с входом оптического распределительного устройства, которое ориентирует мультиплицированные двухцветные световые пучки на соответствующие промежуточные пункты, а на каждом из периферийных пунктов установлено фотоприемное устройство, сопряженное с фазометром. Фотоприемное устройство включает входную оптическую систему, направляющую каждую из принятых световых несущих на свой фотодетектор; выход первого фотодетектора соединен с одним выходом фазометра, а выход второго фотодетектора связан с вторым входом фазометра и входом корректора фазы опорного сигнала, электрический выход фазометра соединен с управляющим входом корректора фазы, выход корректора фазы подключен к антенне или смесительному элементу.A device for implementing the proposed method consists of two optical carriers installed at a central point (frequencies ν 1 and ν 2 ), an optical system that coaxially combines the light beams of these sources; an electro-optical modulator, to the radio frequency input of which a reference oscillator (ω) is connected, and coaxially combined outputs of two light carrier sources (ν 1 and ν 2 ) are connected to the optical input; The optical output of the modulator is connected to the input of the optical distribution device, which directs the multiplied two-color light beams to the corresponding intermediate points, and at each of the peripheral points a photodetector coupled to the phase meter is installed. The photodetector includes an input optical system directing each of the received light carriers to its photodetector; the output of the first photodetector is connected to one output of the phasemeter, and the output of the second photodetector is connected to the second input of the phasemeter and the input of the phase corrector of the reference signal, the electrical output of the phasemeter is connected to the control input of the phase corrector, the output of the phase corrector is connected to the antenna or mixing element.
Однако данный способ и устройство имеют недостаточную точность коррекции изменений ЭД воздушной линии связи, малую надежность и помехоустойчивость. Первый из указанных недостатков связан с возможностью появления ошибок фазирования ввиду наличия в центральном и промежуточных пунктах участков, где две световые несущие проходят через разные оптические и оптоэлектронные устройства. Например, наличие двух фотоприемников (в каждом канале ν1 и ν2 ) приводит к появлению ошибки, обусловленной неидентичностью их фазовых характеристик. Кроме того, измерение колебаний ЭД линии связи осуществляется в масштабе длины волны опорного сигнала, что может в ряде случаев быть недостаточным. Последние два недостатка связаны с тем, что условия распространения в атмосферной оптической линии подвержены прямому воздействию гидрометеоров и техногенных осадков, при этом оптические входы промежуточных пунктов практически не защищены от проникновения как фонового, так и направленного излучений (помех).However, this method and device have insufficient accuracy of correction of changes in the ED of an overhead communication line, low reliability and noise immunity. The first of these drawbacks is associated with the possibility of phasing errors due to the presence of sections in the central and intermediate points where two light carriers pass through different optical and optoelectronic devices. For example, the presence of two photodetectors (in each channel ν 1 and ν 2 ) leads to the appearance of an error due to the non-identity of their phase characteristics. In addition, the measurement of the oscillations of the ED of the communication line is carried out on the wavelength scale of the reference signal, which in some cases may be insufficient. The last two drawbacks are due to the fact that the propagation conditions in the atmospheric optical line are directly affected by hydrometeors and technogenic precipitation, while the optical inputs of the intermediate points are practically not protected from the penetration of both background and directional radiation (interference).
Целью изобретения является увеличение точности и надежности фазирования промежуточных пунктов по опорному сигналу. Способ заключается в генерировании на центральном пункте опорного сигнала, передаче его путем модуляции оптической несущей по оптическим линиям связи к промежуточным пунктам и коррекции изменений (ΔL(T)) электрической длины этих линий, измерении и коррекции величины фазового рассогласования передаваемого опорного сигнала с сигналом, генерируемым в каждом промежуточном пункте. В каждом промежуточном пункте формируют опорный сигнал и передают по тем же оптическим линиям связи из каждого промежуточного пункта в центральный, в центральном пункте измеряют в масштабе длины волны оптической несущей изменение поляризационно-дисперсионной добавки ( Δl(T)) электрических длин оптических линий связи и определяют ΔL(T) по формуле
ΔL(T) Δl(T) (nг-1) где и термические коэффициенты группового показателя преломления (nг) и двулучепреломления используемых оптических линий связи соответственно.The aim of the invention is to increase the accuracy and reliability of the phasing of the intermediate points on the reference signal. The method consists in generating a reference signal at a central point, transmitting it by modulating the optical carrier through optical communication lines to intermediate points and correcting changes (ΔL (T)) in the electrical length of these lines, measuring and correcting the phase mismatch of the transmitted reference signal with the signal generated at each waypoint. At each intermediate point, a reference signal is generated and transmitted via the same optical communication lines from each intermediate point to the central one; at the central point, the change in the polarization-dispersion additive (Δl (T)) of the electrical lengths of the optical communication lines is measured on the wavelength scale of the optical carrier and determine ΔL (T) by the formula
ΔL (T) Δl (T) (n g -1) Where and thermal coefficients of the group refractive index (n g ) and birefringence of the used optical communication lines, respectively.
В устройство передачи опорного сигнала на разнесенные в пространстве пункты, состоящие из опорного генератора, источника несущей и модулятора несущей, установленных на центральном пункте, и приемника несущей местного генератора и системы ФАПЧ, установленных на каждом из промежуточных пунктов, а также оптических линий связи, соединяющих центральный пункт с промежуточными, оптические линии связи выполнены в виде анизотропных волоконных световодов, в каждый из промежуточных пунктов дополнительно введены ответвитель несущей, дополнительный источник несущей, дополнительный модулятор несущей, поляризационный анализатор, синхронный детектор и генератор тактовой частоты, при этом суммарный канал ответвителя несущей соединен с выходом оптической линии связи, его вход через четвертьволновую пластинку подключен к выходу дополнительного источника несущей, а его выход подключен к входу дополнительного модулятора несущей, на управляющий вход которого подключен выход местного генератора, выход дополнительного модулятора несущей подключен через поляризационный анализатор, ось которого перпендикулярна поляризации излучения, приходящего по оптической линии связи, к входу фотоприемника, выход которого соединен с входом синхронного детектора, на управляющий вход которого подключен выход генератора тактовой частоты, а выход синхронного детектора соединен с входом системы ФАПЧ, выход которой связан с управляющим входом местного генератора. To a device for transmitting a reference signal to space-separated points consisting of a reference generator, a carrier source and a carrier modulator installed at a central point, and a carrier receiver of a local generator and a PLL installed at each of the intermediate points, as well as optical communication lines connecting a central point with intermediate, optical communication lines are made in the form of anisotropic fiber optical fibers, a carrier coupler, an additional a carrier source, an additional carrier modulator, a polarization analyzer, a synchronous detector and a clock generator, while the total channel of the carrier coupler is connected to the output of the optical communication line, its input through a quarter-wave plate is connected to the output of the additional carrier source, and its output is connected to the input of an additional a carrier modulator, to the control input of which a local generator output is connected, the output of an additional carrier modulator is connected through a polarization analyzer, whose axis is perpendicular to the polarization of the radiation coming through the optical communication line to the input of the photodetector, the output of which is connected to the input of the synchronous detector, to the control input of which the output of the clock generator is connected, and the output of the synchronous detector is connected to the input of the PLL system, the output of which is connected to the control input local generator.
На центральном пункте для каждой оптической линии связи, идущей к соответствующему промежуточному пункту, дополнительно введены ответвитель несущей, модулятор несущей, поляризационный анализатор, фотоприемник, два синхронных детектора, схема идентификации знака сигнала ошибки, реверсивный счетчик, корректор фазы опорного сигнала. At the central point, for each optical link going to the corresponding intermediate point, a carrier coupler, a carrier modulator, a polarization analyzer, a photodetector, two synchronous detectors, an error signal sign identification circuit, a reversible counter, and a reference signal phase corrector are additionally introduced.
Кроме того, для всех оптических линий связи введен также общий генератор тактовых частот, при этом суммарный канал ответвителя несущей связан с входом соответствующей оптической линии связи, его выход соединен с входом дополнительного модулятора несущей, оптические оси которого сориентированы параллельно осям анизотропии оптической линии связи, управляющий вход дополнительного модулятора несущей подключен к выходу первой гармоники генератора тактовых частот, а выход модулятора через поляризационный анализатор, ось которого развернута на 45± 3оотносительно электрооптических осей дополнительного модулятора несущей, соединен с фотоприемником несущей, выход которого подключен к входам синхронных детекторов первой и второй гармоник тактовой частоты, управляющие входы синхронных детекторов соединены с соответствующими выходами генератора тактовых частот, а выходы синхронных детекторов подключены к входам схемы идентификации знака сигнала ошибки, выходы которой подключены к входам реверсивного счетчика, аналоговый выход которого соединен с управляющим входом корректора фазы опорного сигнала, вход которого соединен с выходом генератора опорных колебаний, а выход с управляющим входом модулятора несущей.In addition, a common clock generator was also introduced for all optical communication lines, while the total channel of the carrier coupler is connected to the input of the corresponding optical communication line, its output is connected to the input of an additional carrier modulator, the optical axes of which are oriented parallel to the anisotropy axes of the optical communication line, controlling the input of the additional carrier modulator is connected to the output of the first harmonic of the clock generator, and the modulator output is through a polarization analyzer, the axis of which is deployed uta at 45 ± 3 ° relative to the electro-optical axes of the additional carrier modulator, connected to a carrier photodetector, the output of which is connected to the inputs of synchronous detectors of the first and second harmonics of the clock frequency, the control inputs of synchronous detectors are connected to the corresponding outputs of the clock frequency, and the outputs of synchronous detectors are connected to the inputs of the identification circuit of the sign of the error signal, the outputs of which are connected to the inputs of a reversible counter, the analog output of which is connected to the control input the phase rector of the reference signal, the input of which is connected to the output of the reference oscillator, and the output with the control input of the carrier modulator.
В результате проведенных патентных исследований не установлено наличия технических решений, содержащих отличительные признаки предложенного технического решения. Таким образом, предложенное техническое решение удовлетворяет критерию "существенные отличия". As a result of patent research, it was not established the availability of technical solutions containing the distinctive features of the proposed technical solution. Thus, the proposed technical solution meets the criterion of "significant differences".
Рассмотрим, в чем состоит суть предлагаемого способа, предполагая для простоты, что требуется передать опорный сигнал частоты ω (СВЧ-диапазон) из центрального пункта в один промежуточный пункт. В качестве линии передачи предполагается использовать поляризационно-дисперсионный тракт (например, анизотропный волоконный световод (ABC). Для определенности будем считать, что анизотропия тракта передачи состоит в различии групповых показателей преломления для вертикально и горизонтально поляризованных компонент света, т.е. Consider the essence of the proposed method, assuming for simplicity that it is required to transmit a frequency reference signal ω (microwave range) from a central point to one intermediate point. It is supposed to use a polarization-dispersion path (for example, an anisotropic optical fiber (ABC) as a transmission line. For definiteness, we assume that the anisotropy of the transmission path is the difference in group refractive indices for vertically and horizontally polarized light components, i.e.
nx ≠ ny; ≪ 1, (1) где B λ /Λб нормализованное двулучепреломление;
λ- длина волны света в вакууме;
Λб- длина волны поляризационных биений. Известно, что основной причиной, сказывающейся на нестабильность ЭД волоконно-оптического тракта, является изменение температуры окружающей среды. Абсолютное приращение ЭД световода длиной L при изменениях температуры (ΔT) можно представить в виде
ΔL V (n 1) L˙ ΔT, (2) где V ∂(n-1)/∂T термооптический коэффициент (для кварца V ≈ 10-5 гр-1). Из выражения (2) легко видеть, что при передаче по волоконному световоду (BC) длиной 1 км СВЧ-огибающей ( ≈5 10 ГГц) термодрейф фазы ( ΔL) имеет порядок π/2 радиан на 1оС. Запишем выражения, определяющие зависимость электрической длины ABC от температуры для двух ортогональных поляризаций светового поля
Ly(T) ny (T) ˙ L,
Lx (T) nx (T) ˙L. (3) Зависимость L(T) можно считать существенно более слабой, чем зависимость n(T) Приращения ЭД при изменениях температуры можно записать в виде
ΔLx(y)(T) L Vx(y) (nx(y) 1) ΔT. (4) Тогда для разности температурных приращений Ly(T) и Lx(T) можно получить
Δl(T) ≡ ΔLy(T) ΔLx(T) L T L ΔT (5) Возьмем отношение приращений ЭД для одной поляризации (4) к разностному приращению ЭД анизотропного ВС для двух поляризаций (5)
R ≡ (6) Для реально существующих ABC ny n << 1 и Vx ≃ Vy. Будем полагать, что B≈10-4 и характеризуется линейной зависимостью от температуры, т.е.n x ≠ n y ; ≪ 1, (1) where B λ / Λ b is the normalized birefringence;
λ is the wavelength of light in vacuum;
Λ b - wavelength of polarization beats. It is known that the main reason that affects the instability of the ED of the fiber optic path is the change in ambient temperature. The absolute increment of the ED of a fiber of length L with temperature changes (ΔT) can be represented as
ΔL V (n 1) L˙ ΔT, (2) where V ∂ (n-1) / ∂T is the thermo-optical coefficient (for quartz V ≈ 10 -5 g -1 ). From expression (2) it is easy to see that when transmitting through a fiber optic fiber (BC) 1 km long, the microwave envelope ( ≈5 10 GHz) phase thermal drift (ΔL ) Of the order of π / 2 radians at 1 ° C. We write the expression defining the relationship ABC electrical length versus temperature for two orthogonal polarizations of light field
L y (T) n y (T) ˙ L,
L x (T) n x (T) ˙ L. (3) The dependence L (T) can be considered significantly weaker than the dependence n (T). The increments of the ED with temperature changes can be written as
ΔL x (y) (T) LV x (y) (n x (y) 1) ΔT. (4) Then for the difference in temperature increments L y (T) and L x (T), we can obtain
Δl (T) ≡ ΔL y (T) ΔL x (T) L TL ΔT (5) Let us take the ratio of the DE increments for one polarization (4) to the difference increment of the ED of anisotropic AC for two polarizations (5)
R ≡ (6) For real-life ABCs n y n << 1 and V x ≃ V y . We assume that B≈10 -4 and is characterized by a linear temperature dependence, i.e.
B(T) B1 + (7) где Bo исходное значение двулучепреломления при температуре To;
ΔT приращение температуры
Коэффициент "редукции" R, определяемый выражением (6), не зависит от температуры и является характеристикой данного ABC. Таким образом, выражение (6) носит фундаментальный характер для рассматриваемого способа передачи опорного сигнала. Оно позволяет прогнозировать изменение ЭД световода Δl(T) по измеренному разностному теромодрейфу Δl(T) для двух ортогональных поляризаций. Действительно, переписывая выражение (6) в более удобной форме, получим
ΔL(T) Δl(T) · (nг-1) Δl(T)·R (6,a) В этом плане коэффициент R аналогичен коэффициенту A по прототипу, однако существует два существенных различия этих способов. Первое: в предлагаемом техническом решении R обусловлен проявлением поляризационной дисперсией тракта, в прототипе A обусловлен хроматической дисперсией света. Второе: величина Δl(T) здесь изменяется в масштабе длины волны света, а в прототипе аналогичная дисперсионная поправка измеряется в масштабе длины волны опорного сигнала (СВЧ-диапазон)
Согласно проведенным экспериментальным исследованиям, параметры опытного ABC составляют: B 0,8 х 10-4, ∂B/∂T 0,7 х 10-7 гр-1, V 10-5 гр-1, nг ≃ 1-5, L 73 м, R 71,5, при этом изменение температуры, при котором разность электрических длин ABC для двух поляризаций равна λ 0,63 мкм, составляет ΔTo (λ) 0,13оС. Пересчитаем этот параметр для ABC этого же типа, но длиной 1 км
ΔT
Таким образом, при длине линии связи 1 км разность хода двух ортогонально-поляризованных компонент λ возникает при изменении температуры ΔTo (λ)= 9,5 х 10-3 гр. При этом изменение ЭД линии связи для одной поляризационной компоненты согласно выражению (4) будет иметь порядок ΔLx(y) 0,048 мм или для фазы СВЧ-опорного сигнала ( 10 ГГц) это составит около половины градуса. Приведенные оценки сделаны в связи с тем, что Δl(T) измеряется с дискретом λ хотя известно из практики интерференционных измерений, что этот дискрет может быть существенно уменьшен ( λ/10 и меньше). Кроме того, точность измерения Δl(T) может быть улучшена на порядок за счет увеличения B от 10-4 до 10-3 (см. выражение (7). Итак, точность измерения изменений ΔL(T) тракта передачи километровой длины согласно выражению (6, а) определяется выражением d[ ΔL (T)] d [ Δl(T˙] R. Если дискрет измерения d[ Δ l(T)] выбран равным λ= 0,63 мкм, то d[ ΔL(T)]≈ 0,09 мм, если дискрет d[ Δ l(T)] λ /10, то d[Δ L(T)] 0,009 мм.B (T)
ΔT temperature increment
The “reduction” coefficient R defined by expression (6) is temperature independent and is a characteristic of this ABC. Thus, expression (6) is fundamental for the considered method of transmitting a reference signal. It allows one to predict the change in the ED of the fiber Δl (T) from the measured difference thermal drift Δl (T) for two orthogonal polarizations. Indeed, rewriting expression (6) in a more convenient form, we obtain
ΔL (T) Δl (T) · (n g -1) Δl (T) · R (6, a) In this regard, the coefficient R is similar to the coefficient A of the prototype, however, there are two significant differences between these methods. First: in the proposed technical solution, R is due to the manifestation of the polarization dispersion of the path, in the prototype A due to the chromatic dispersion of light. Second: the value Δl (T) here changes in the scale of the wavelength of light, and in the prototype a similar dispersion correction is measured in the scale of the wavelength of the reference signal (microwave range)
According to experimental studies, the parameters of the experimental ABC are: B 0.8 x 10 -4 , ∂B / ∂T 0.7 x 10 -7 gr -1 , V 10 -5 gr -1 , n g ≃ 1-5, L 73 m, R 71.5, and the change in temperature at which the difference in electric lengths of ABC for two polarizations is λ 0.63 μm is ΔT o (λ) 0.13 о С. We recalculate this parameter for ABC of the same type but 1 km long
ΔT
Thus, with a communication line length of 1 km, the path difference of two orthogonally polarized components of λ occurs when the temperature ΔT o (λ) = 9.5 x 10 -3 gr. In this case, the change in the ED of the communication line for one polarizing component according to expression (4) will be of the order of ΔL x (y) 0.048 mm or for the phase of the microwave reference signal ( 10 GHz) this will be about half a degree. The above estimates are made due to the fact that Δl (T) is measured with a discrete λ, although it is known from the practice of interference measurements that this discrete can be significantly reduced (λ / 10 and less). In addition, the measurement accuracy Δl (T) can be improved by an order of magnitude by increasing B from 10 -4 to 10 -3 (see expression (7). So, the accuracy of measuring changes ΔL (T) of the transmission path of a kilometer length according to the expression ( 6a) is determined by the expression d [ΔL (T)] d [Δl (T˙] R. If the measurement discrete d [Δ l (T)] is chosen to be λ = 0.63 μm, then d [ΔL (T)] ≈ 0.09 mm, if the discrete d [Δ l (T)] λ / 10, then d [Δ L (T)] 0.009 mm.
На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства для осуществления предложенного способа передачи опорного сигнала. In FIG. 1 shows a functional diagram of a device for implementing the proposed method for transmitting a reference signal.
Устройство передачи опорного сигнала (например, в радиоинтерферометре) содержит в центральном пункте источник 1 несущих колебаний, генератор 2 опорных колебаний, электрооптический модулятор 3 несущей частоты, волоконно-оптический ответвитель 4, дополнительный (низкочастотный) электрооптический модулятор несущей частоты 5, поляризационный анализатор 6, фотоприемник 7, генератор 8 тактовых частот, синхронные детекторы 9, 10, схема 11 идентификации знака сигнала ошибки, реверсивный счетчик 12, корректор фазы опорных колебаний 13, волоконно-оптическая линия связи 14,
В промежуточных пунктах устройство содержит волоконно-оптический ответвитель 15, электрооптический модулятор несущей 16, местный генератор 17; фотоприемник 18, генератор 19 тактовой частоты, синхронный детектор 20, систему ФАПЧ 21 местного генератора, дополнительный источник несущей 22, четвертьволновую пластинку 23.The reference signal transmission device (for example, in a radio interferometer) contains at the central point a
At intermediate points, the device comprises a fiber optic coupler 15, an electro-optical carrier modulator 16, a local generator 17; a photodetector 18, a clock generator 19, a synchronous detector 20, a PLL system 21 of a local generator, an additional carrier source 22, a quarter-wave plate 23.
При этом оптические линии связи, соединяющие центральный пункт с промежуточными, выполнены в виде анизотропных волоконных световодов, в каждом из промежуточных пунктов суммарный канал ответвителя несущей соединен с выходом оптической линии связи, его вход через четвертьволновую пластинку подключен к выходу дополнительного источника несущей, а его выход подключен к входу дополнительного модулятора несущей, на управляющий вход которого подключен выход местного генератора, выход дополнительного модулятора несущей подключен через поляризационный анализатор, ось которого перпендикулярна поляризации излучения, проходящего по линии связи, к входу фотоприемника, выход которого соединен с входом синхронного детектора, на управляющий вход которого подключен выход генератора тактовой частоты, а выход синхронного детектора соединен с входом системы ФАПЧ, выход которой связан с управляющим входом местного генератора. In this case, the optical communication lines connecting the central point to the intermediate ones are made in the form of anisotropic optical fibers, in each of the intermediate points the total channel of the carrier coupler is connected to the output of the optical communication line, its input through the quarter-wave plate is connected to the output of the additional carrier source, and its output connected to the input of the additional carrier modulator, to the control input of which the output of the local generator is connected, the output of the additional carrier modulator is connected through the fields Rationalization analyzer, whose axis is perpendicular to the polarization of radiation passing through the communication line, to the input of the photodetector, the output of which is connected to the input of the synchronous detector, the control input of which is connected to the output of the clock frequency generator, and the output of the synchronous detector is connected to the input of the PLL, the output of which is connected with control input of a local generator.
На центральном пункте для каждой оптической линии связи, идущей к соответствующему промежуточному пункту, суммарный канал ответвителя несущей связан с входом соответствующей оптической линии связи, его выход соединен с входом дополнительного модулятора несущей, оптические оси которого сориентированы параллельно осям анизотропии оптической линии связи, управляющий вход дополнительного модулятора подключен к выходу первой гармоники генератора тактовых частот, а выход модулятора через поляризационный анализатор, ось которого развернута на 45±3оотносительно электрооптических осей дополнительного модулятора несущей, соединен с фотоприемником несущей, выход которого подключен к входам синхронных детекторов первой и второй гармоник тактовой частоты, управляющие входы синхронных детекторов соединены с соответствующими выходами генератора тактовых частот, а выходы синхронных детекторов подключены к входам схемы идентификации знака сигнала ошибки, выходы которой подключены к входам реверсивного счетчика, аналоговый выход которого соединен с управляющим входом корректора фазы опорного сигнала, вход которого соединен с выходом генератора опорных колебаний, а выход с управляющим входом модулятора несущей.At the central point, for each optical communication line that goes to the corresponding intermediate point, the total channel of the carrier coupler is connected to the input of the corresponding optical communication line, its output is connected to the input of the additional carrier modulator, the optical axes of which are oriented parallel to the anisotropy axes of the optical communication line, the control input of the additional the modulator is connected to the output of the first harmonic of the clock generator, and the output of the modulator through the polarization analyzer, whose axis uta 45 ± 3 of the electro-optic axes additional modulator carrier is connected to the photodetector carrier, whose output is connected to the inputs of synchronous detectors, the first and second clock frequency harmonics, control inputs of the synchronous detectors are connected to respective outputs of clock generator frequency, and the outputs of the synchronous detectors are connected to the inputs of the identification circuit of the sign of the error signal, the outputs of which are connected to the inputs of a reversible counter, the analog output of which is connected to the control input the phase rector of the reference signal, the input of which is connected to the output of the reference oscillator, and the output with the control input of the carrier modulator.
Работу устройства для осуществления предложенного способа удобнее рассматривать как взаимосвязь двух подсистем. Одна из них обеспечивает измерение величины собственного термодрейфа ЭД волоконной линии связи и корректирует фазу опорного сигнала. Вторая подсистема обеспечивает передачу опорного сигнала с упрежденно-скорректированной фазой из центрального пункта в промежуточный, сравнение текущих фаз опорного сигнала и сигнала местного генератора с выработкой соответствующего сигнала ошибки, пропорционального их расфазировке, и последующей коррекции фазы местного генератора посредством системы ФАПЧ. Обе системы работают с автономными источниками несущих колебаний одной и той же частоты, хотя при некотором усложнении схемы можно обойтись и одним источником. Принципиально важным моментом является то, что излучение источника первой подсистемы 1 должно быть линейно поляризованным, а излучение источника второй подсистемы 22 циркулярно поляризованным. Ориентация поляризации источника 1 совпадает с одной из главных диэлектрических осей ABC, используемого в линии связи центрального пункта с промежуточным. The operation of the device to implement the proposed method is more convenient to consider as the relationship of the two subsystems. One of them provides a measurement of the intrinsic thermal drift of the ED of the fiber communication line and corrects the phase of the reference signal. The second subsystem provides the transmission of the reference signal with a pre-adjusted phase from the central point to the intermediate one, comparing the current phases of the reference signal and the local oscillator signal with the generation of the corresponding error signal proportional to their out-of-phase, and the subsequent phase correction of the local oscillator using the PLL. Both systems work with autonomous sources of carrier oscillations of the same frequency, although with some complication of the circuit, one source can be dispensed with. A fundamentally important point is that the radiation of the source of the
Излучение источника 22, расположенного в промежуточном пункте, посредством четвертьволновой пластинки 23 преобразуется в циркулярно поляризованное. Далее это излучение через один из двух выходов направленного ответвителя 15 вводится в волоконно-оптическую линию связи. Поскольку ABC обладает поляризационной дисперсией, то две ортогонально поляризованные компоненты света источника 22 за время прохода по ABC приобретут разный фазовый набег. При этом разность фазовых набегов этих компонент зависит от температуры и равна
Δ φ= (2 π/λ) Δl(T). (8) Приходя в центральный пункт, это излучение выводится из ABC посредством направленного ответвителя 4 и через один из его выходов подается на вход дополнительного электрооптического модулятора 5, который управляется сигналом низкочастотного генератора 8 тактовых частот В результате поляризационной модуляции в модуляторе 5 и прохода излучения через поляризационный анализатор 6, ось которого развернута на 45оотносительно осей модулятора 5, в интенсивности прошедшего света появятся составляющие на частотах Ω и 2Ω Их величины выражаются через фазовый сдвиг Δ φ следующим образом:
Im1 A J1 ( Φ1) sin Δ φ
Im2 A J2 ( Φ1) cos Δ φ (9) где A постоянная, зависящая от уровня световой мощности,
J1 ( Φ1), J2 ( Φ1) функции Бесселя;
Φ1- индекс модуляции.The radiation of the source 22, located at an intermediate point, is converted into circularly polarized by a quarter-wave plate 23. Further, this radiation through one of the two outputs of the directional coupler 15 is introduced into the fiber optic communication line. Since ABC has polarization dispersion, the two orthogonally polarized light components of source 22 during the passage through ABC will acquire a different phase incursion. In this case, the difference in phase incursions of these components depends on temperature and is equal to
Δ φ = (2 π / λ) Δl (T). (8) Arriving at a central point, this radiation is output from ABC through a
I m1 AJ 1 (Φ 1 ) sin Δ φ
I m2 AJ 2 (Φ 1 ) cos Δ φ (9) where A is a constant depending on the level of light power,
J 1 (Φ 1 ), J 2 (Φ 1 ) Bessel functions;
Φ 1 is the modulation index.
Иными словами, зная Φ1 и измеряя Im1 и Im2, можно определить
Δφ arctg . (10)
В предлагаемом устройстве составляющие Im1 и Im2 измеряются с помощью синхронных детекторов 9 и 10. При монотонном изменении фазового сдвига Δ φ во времени имеет место вполне определенная последовательность чередования знаков Im2 и Im2. Анализируя эту последовательность, можно определить увеличивается Δ φ или уменьшается. Эту функцию в устройстве выполняет схема 11 идентификации знака сигнала ошибки, выходные сигналы которой управляют реверсивным счетчиком 12. Выходной сигнал последнего поступает на управляющий вход корректора фазы 13 опорного сигнала, т.е. в результате работы первой из названных подсистем посредством корректора фазы 13 осуществляется упреждающая корректировка фазы опорного сигнала. Эта корректировка осуществляется на передающем конце, она равна Δ φ
Вторая подсистема работает следующим образом.In other words, knowing Φ 1 and measuring I m1 and I m2 , we can determine
Δφ arctg . (10)
In the proposed device, the components I m1 and I m2 are measured using synchronous detectors 9 and 10. With a monotonic change in the phase shift Δ φ in time, there is a well-defined sequence of alternating signs I m2 and I m2 . By analyzing this sequence, it is possible to determine whether Δφ increases or decreases. This function in the device is performed by the error
The second subsystem works as follows.
Излучение источника 1 модулируется по поляризации (или амплитуде) посредством электрооптического модулятора (3) опорным сигналом с упрежденно-скорректированной фазой. При этом сам опорный сигнал имеет фазовую модуляцию на частоте "подкраски" Ωo т.е.The radiation of
Uo Eo sin ( ωt + Φo sin Ωo t) (11) где Φо индекс фазовой модуляции.U o E o sin (ωt + Φ o sin Ω o t) (11) where Φ is the index of phase modulation.
Через входной конец ответвителя 4 эта модулированная несущая поступает в линию связи 14. При этом поляризация излучения источника развернута на 45±3о относительно наведенных кристаллографических осей модулятора 3 и параллельна одной из главных диэлектрических осей ABC. После прохода по линии связи, т. е. на входе в модулятор 16 промежуточного пункта, огибающая световой несущей источника 1 благодаря упреждающей коррекции ее фазы будет когерентна с колебаниями на выходе опорного генератора. В модуляторе (16) осуществляется повторная модуляция несущей источника (1), но теперь уже сигналом местного генератора 17
U1 E1 sin ( ωt + Ψ1 (t)), (12) где Ψ1(t) случайный фазовый дрейф местного генератора относительно ωt.Through the inlet end of the
U 1 E 1 sin (ωt + Ψ 1 (t)), (12) where Ψ 1 (t) is the random phase drift of the local generator with respect to ωt.
Можно показать, что в результате повторной модуляции несущей источника 1 в световом потоке после анализатора 24 возникает гармоническая составляющая на частоте Ωo. Амплитуда этой составляющей выражается соотношением
IΩo (t) BJ1 ( Φo) sin Ψ1(t), (13) где B коэффициент, зависящий от глубины модуляции несущей и ее мощности;
J1 ( φo) функция Бесселя.It can be shown that as a result of repeated modulation of the carrier of the
I Ωo (t) BJ 1 (Φ o ) sin Ψ 1 (t), (13) where B is a coefficient depending on the depth of carrier modulation and its power;
J 1 (φ o ) Bessel function.
Посредством фотоприемника 18 этот сигнал выделяется из модулированной несущей и поступает на вход синхронного детектора 20, на управляющий вход которого подается сигнал тактовой частоты Ωо. Продетектированное напряжение с выхода синхронного детектора поступает на вход системы ФАПЧ 21, управляющей фазой местного генератора. Таким образом, при замкнутой петле ФАПЧ, фаза местного генератора оказывается жестко привязанной к фазе опорного генератора, фаза которого предварительно скорректирована с учетом температурного ухода ЭД оптической линии связи.By means of a photodetector 18, this signal is extracted from the modulated carrier and fed to the input of the synchronous detector 20, to the control input of which a clock frequency signal Ω о is supplied. The detected voltage from the output of the synchronous detector is fed to the input of the PLL 21, which controls the phase of the local generator. Thus, when the PLL is closed, the phase of the local oscillator is rigidly tied to the phase of the reference oscillator, the phase of which is previously adjusted taking into account the temperature drift of the ED of the optical communication line.
Конкретный пример реализации способа передачи опорного сигнала на разнесенные пункты показан на фиг. 1. В работе данного устройства выполняется следующая последовательность операций:
1. Передают из центрального пункта световую несущую ( λ 0,63 мкм), модулированную опорным радиосигналом (частотой = 7 ГГц) с помощью блоков 1 3.A specific example of a method for transmitting a reference signal to diversity points is shown in FIG. 1. In the operation of this device, the following sequence of operations is performed:
1. Transmit from the central point the light carrier (λ 0.63 μm), modulated by the reference radio signal (frequency = 7 GHz) using
2. Измеряют изменение поляризационно-дисперсионной добавки ( Δl(t)) оптической линии передачи на несущей ( λ 0,63 мкм) с помощью блоков: 22, 23, 15, 4 12, которое для ОЛС длиной 1000 м составляет Δl (ΔTλ) 0,63 мкс при изменении температуры на 9,5 ˙ 10-3 гр.2. Measure the change in the polarization-dispersion additive (Δl (t)) of the optical transmission line on the carrier (λ 0.63 μm) using the blocks: 22, 23, 15, 4 12, which for the OLS with a length of 1000 m is Δl (ΔT λ ) 0.63 μs when the temperature changes by 9.5 ˙ 10 -3 gr.
3. Корректируют фазу опорного радиосигнала на величину -sign [ Δl(T)] x R λ где sign[ Δl(T)] функция знака изменения поляризационно-дисперсионной добавки; R коэффициент редукции, известный для данной ОЛС (R 71,5), что осуществляется посредством блока 13. 3. Correct the phase of the reference radio signal by the value -sign [Δl (T)] x R λ where sign [Δl (T)] is the sign of the change in the polarization-dispersion additive; R is the reduction coefficient known for this OLS (R 71.5), which is carried out by block 13.
4. Измеряют величину фазового рассогласования Ψ1(t) опорного сигнала, приходящего из центрального пункта в промежуточный в виде огибающей световой несущей, с сигналом местного генератора, которая определяется выражением
Ψ1(t) arcsin [IΩo(t)/BJ1( Φo)] где IΩo(t) амплитуда сигнала ошибки фазирования на частоте Ωо;
Φo- индекс модуляции на частоте фазовой подкраски;
B коэффициент, зависящий от глубины модуляции световой несущей в центральном и промежуточном пунктах соответственно опорным сигналом и сигналом местного генератора, эта операция осуществляется посредством блоков 16, 24, 18, 20, 19.4. Measure the magnitude of the phase mismatch Ψ 1 (t) of the reference signal coming from the central point to the intermediate in the form of an envelope of the light carrier, with the signal of the local generator, which is determined by the expression
Ψ 1 (t) arcsin [I Ωo (t) / BJ 1 (Φ o )] where I Ωo (t) is the amplitude of the phasing error signal at a frequency Ω о ;
Φ o - modulation index at the frequency of the phase tint;
B is a coefficient depending on the depth of modulation of the light carrier at the central and intermediate points, respectively, by the reference signal and the signal of the local generator, this operation is carried out by means of blocks 16, 24, 18, 20, 19.
5. Корректируют фазы местного генератора на величину Ψ1(t), что осуществляется посредством блока 21.5. Adjust the phases of the local generator by the value Ψ 1 (t), which is carried out by means of block 21.
Иллюстрация процесса формирования сигналов коррекции фазы опорного сигнала по измеренным приращениям поляризационно-дисперсионной добавки Δl(t) представлена на фиг. 2 и 3. На фиг. 2 показан один из возможных вариантов реализации схемы идентификации знака сигнала ошибки. Эта схема включает: 1,5 триггеры Шмидта, 2,6 дифференцирующие схемы, 3,7 ограничители, 4,8 ключевые устройства. An illustration of the process of generating phase correction signals of the reference signal from the measured increments of the polarization-dispersion additive Δl (t) is shown in FIG. 2 and 3. In FIG. 2 shows one of the possible variants of the identification scheme of the sign of the error signal. This circuit includes: 1.5 Schmidt triggers, 2.6 differentiating circuits, 3.7 limiters, 4.8 key devices.
Рассмотрим эпюры сигналов, представленные на фиг. 3. Положим, что под влиянием температурных флюктуаций поляризационно-дисперсионная добавка изменяется так, как показано на эпюре а. Эквидистантные линии вдоль вертикальной оси соответствуют изменению Δl на длину волны несущего колебания λ При этом на выходе синхронных детекторов 9 и 10 (см. фиг. 1) токи будут изменяться в соответствии с эпюрами б и в (см. фиг. 3). Эти токи поступают на входы компараторов 1 и 5 (см. фиг. 2), которые могут быть реализованы, например, в виде триггеров Шмидта на базе операционных усилителей (ОУ). Напряжения на выходе компараторов 1 и 5 будут иметь вид, показанный на эпюрах г и д. После прохода этих сигналов через дифференцирующие схемы 2 и 6 (также на базе ОУ) они приобретут вид эпюр е и ж, соответственно. Ограничитель 3 пропускает только положительные импульсы, а ограничитель 7 только отрицательные. Ключевая схема 4 формирует выходной сигнал при одинаковой полярности (положительной) входных сигналов, ей соответствует эпюра 3, а схема 8 формирует аналогичный сигнал при совпадении отрицательных импульсов на ее входах (эпюра и). Сигналы U4 и U8 поступают на "минусовый" и "плюсовый" входы реверсивного счетчика 12 (см. фиг. 1), который, во-первых, управляет работой корректора фазы 13 и, во-вторых, (при необходимости) отображает текущее состояние коррекции. При каждом шаге срабатывания реверсивного счетчика его содержимое изменяется в "плюсовую" или "минусовую" сторону в зависимости от того, на каком из его входов приходят запускающие импульсы (U4 или U8, фиг. 3).Consider the waveforms shown in FIG. 3. Suppose that under the influence of temperature fluctuations, the polarization-dispersion additive changes as shown in diagram a. The equidistant lines along the vertical axis correspond to a change in Δl by the wavelength of the carrier oscillation λ. At the same time, at the output of synchronous detectors 9 and 10 (see Fig. 1), the currents will change in accordance with diagrams b and c (see Fig. 3). These currents are supplied to the inputs of
Корректор фазы может быть выполнен в виде электрически управляемого фазовращателя. При этом величина дискрета перестройки фазовращателя в соответствии с выражением (6, а) выбирается равной Rλ Тогда для рассматриваемой на фиг. 3 ситуации корректирующая добавка к фазе опорного сигнала будет иметь вид, показанный на эпюре К. Сравнивая эпюры a и k, можно оценить точность коppекции. Легко видеть, что она определяется величиной выбранного дискрета, т. е. Rλ Используя выражения (5), (6), (6,а), и предполагая, что L 1 км, λ 0,63 мкм, ∂B/∂T 0,7˙ 10-7 гр-1; V 10-5 гр-1, n 1,5, находим, что изменение температуры, при котором Δl(T) изменится на 0,63 мкм, составит 9,5 ˙10-3 гр. При этом ЭД тракта ΔL(T) изменится на 0,046 мм. Для частоты опорного сигнала 7 ГГц ( Λ 4,3 см) такой уход ЭД тракта передачи соответствует менее половины градуса фазы. Поскольку дискрет коррекции в данном случае выбран равным λR, то точность коррекции не хуже 0,5о фазы, или 0,048 мм.The phase corrector can be made in the form of an electrically controlled phase shifter. In this case, the discrete tuning magnitude of the phase shifter in accordance with expression (6, a) is chosen equal to Rλ. Then for the one considered in FIG. In 3 situations, the corrective addition to the phase of the reference signal will have the form shown in diagram K. Comparing diagrams a and k, we can evaluate the accuracy of the correction. It is easy to see that it is determined by the value of the selected discrete, i.e., Rλ Using expressions (5), (6), (6, a), and assuming that
Была проведена экспериментальная проверка реализуемости предложенного способа. В результате исследований многомодового ABC подтверждено, что температурный коэффициент двулучепреломления в нем имеет порядок 10-7 град. Это позволяет уверенно регистрировать изменение ЭД километрового тракта передачи опорного сигнала величиной ≈ 0,05 мм (менее 1о фазы в трехсантиметровом диапазоне). При необходимости точность может быть улучшена на порядок либо за счет уменьшения дискрета измерения интерференционной картинки, либо за счет увеличения исходного двулучепреломления ABC до 10-3.An experimental verification of the feasibility of the proposed method. As a result of studies of multimode ABC, it was confirmed that the temperature coefficient of birefringence in it is of the order of 10 -7 deg. This allows to reliably detect a change of the reference signal ED kilometer transmission path value ≈ 0,05 mm (less than 1 on the phase in the three-centimeter range). If necessary, the accuracy can be improved by an order of magnitude either by reducing the discrete measurement of the interference image, or by increasing the initial birefringence of ABC to 10 -3 .
Предложенный способ передачи опорного сигнала на разнесенные в пространстве промежуточные пункты и устройство для его осуществления обеспечивают технический эффект, состоящий в увеличении точности фазирования за счет измерения поляризационно-дисперсионной разности ЭД тракта в масштабе длины световой волны и соответствующей коррекции общей ЭД при передаче опорного сигнала в несколько промежуточных пунктов и повышении надежности и помехозащищенности системы фазирования за счет использования закрытых трактов передачи типа анизотропных одномодовых световодов. The proposed method for transmitting a reference signal to spaced-apart intermediate points and a device for its implementation provide a technical effect consisting in increasing the phasing accuracy by measuring the polarization-dispersion difference of the ED path in the light wavelength scale and corresponding correction of the total ED when transmitting the reference signal in several intermediate points and increasing the reliability and noise immunity of the phasing system through the use of closed transmission paths of the type anisotr pnyh single-mode fibers.
Claims (2)
термические коэффициенты группового показателя преломления nг и двулучепреломления используемых оптических линий связи соответственно.1. A method of transmitting a reference signal to space-separated points, which consists in generating a reference signal at a central point, modulating an optical carrier with it and transmitting a modulated signal along optical lines to intermediate points, correcting changes ΔL (T) of the electrical lengths of these communication lines, measuring and correction of the phase mismatch of the transmitted reference signal with the signal generated in the corresponding intermediate point, characterized in that, in order to increase the reliability of transmission by to increase the accuracy of phasing of the vibrations emitted at the intermediate points, a reference signal is generated at each intermediate point and transmitted on the same optical carrier via optical communication lines towards the central point; at the central point, the changes in the polarization-dispersion additive Δl are measured on the wavelength scale of the optical carrier (T) the electrical lengths of the optical communication lines and determine ΔL (T) by the formula
thermal coefficients of the group refractive index n g and birefringence of the used optical communication lines, respectively.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4893652 RU2033694C1 (en) | 1990-12-25 | 1990-12-25 | Method of transmission of reference signal to points separated in space and device for its realization |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4893652 RU2033694C1 (en) | 1990-12-25 | 1990-12-25 | Method of transmission of reference signal to points separated in space and device for its realization |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2033694C1 true RU2033694C1 (en) | 1995-04-20 |
Family
ID=21551609
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU4893652 RU2033694C1 (en) | 1990-12-25 | 1990-12-25 | Method of transmission of reference signal to points separated in space and device for its realization |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2033694C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
MD536Z (en) * | 2011-12-12 | 2013-02-28 | ИНСТИТУТ ЭЛЕКТРОННОЙ ИНЖЕНЕРИИ И НАНОТЕХНОЛОГИЙ "D. Ghitu" АНМ | Method for signal transmission through the direct current line |
MD543Z (en) * | 2012-01-13 | 2013-03-31 | ИНСТИТУТ ЭЛЕКТРОННОЙ ИНЖЕНЕРИИ И НАНОТЕХНОЛОГИЙ "D. Ghitu" АНМ | Method for transmission of two signals through the three-wire direct current line |
MD692Z (en) * | 2013-02-13 | 2014-05-31 | ИНСТИТУТ ЭЛЕКТРОННОЙ ИНЖЕНЕРИИ И НАНОТЕХНОЛОГИЙ "D. Ghitu" АНМ | Method for transmitting measuring signals through the three-wire direct-current line |
-
1990
- 1990-12-25 RU SU4893652 patent/RU2033694C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Арманд Н.А. и др. Об одной возможности синхронизации разнесенных пунктов с помощью светового канала связи. Радиотехника и электроника. 1987, N 3, с.32, 658-659. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
MD536Z (en) * | 2011-12-12 | 2013-02-28 | ИНСТИТУТ ЭЛЕКТРОННОЙ ИНЖЕНЕРИИ И НАНОТЕХНОЛОГИЙ "D. Ghitu" АНМ | Method for signal transmission through the direct current line |
MD543Z (en) * | 2012-01-13 | 2013-03-31 | ИНСТИТУТ ЭЛЕКТРОННОЙ ИНЖЕНЕРИИ И НАНОТЕХНОЛОГИЙ "D. Ghitu" АНМ | Method for transmission of two signals through the three-wire direct current line |
MD692Z (en) * | 2013-02-13 | 2014-05-31 | ИНСТИТУТ ЭЛЕКТРОННОЙ ИНЖЕНЕРИИ И НАНОТЕХНОЛОГИЙ "D. Ghitu" АНМ | Method for transmitting measuring signals through the three-wire direct-current line |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1619513A2 (en) | Fiber optics apparatus and method for accurate current sensing | |
Culshaw et al. | Frequency modulated heterodyne optical fiber Sagnac interferometer | |
JPH0123067B2 (en) | ||
US20220231760A1 (en) | Timing measurement apparatus | |
US7046867B2 (en) | Fiberoptic current sensor having a plurality of sensor heads | |
Li et al. | Optical fiber transfer delay measurement based on phase-derived ranging | |
US20220260486A1 (en) | Chirped laser dispersion spectrometer and method | |
RU2033694C1 (en) | Method of transmission of reference signal to points separated in space and device for its realization | |
US6943871B1 (en) | Optical dispersion measurement apparatus and measurement method using same | |
US3707329A (en) | Apparatus for electronically analyzing modulated light beams | |
JP4599560B2 (en) | Reference signal light transmission system and reference signal light transmission method | |
Hu et al. | Passive optical phase stabilization on a ring fiber network | |
US4068951A (en) | Distance measuring apparatus | |
Jiang et al. | Precise time delay sensing and stable frequency dissemination on arbitrary intermediate point along fiber-optic loop link with RF phase locking assistance | |
Dong et al. | Accurate and fast fiber transfer delay measurement based on phase discrimination and frequency measurement | |
JPH08146066A (en) | Electrical signal-measuring method and device | |
Takei et al. | Novel measurement method of fiber-birefringence spatial distribution by coherent heterodyne detection of Rayleigh backscattered light | |
US8270844B2 (en) | Low jitter RF distribution system | |
Morozov et al. | Double-frequency method for the instantaneous frequency and amplitude measurement | |
Dakin et al. | A passive all-dielectric field probe for RF measurement using the electro-optic effect | |
CN115683387B (en) | Distributed absolute temperature sensing method based on low-birefringence photonic crystal fiber | |
CN115225147B (en) | High-resolution large-measurement-range optical delay measurement system and method | |
qing Meng et al. | Photonics-based Simultaneous DFS and AOA Measurement system Without Direction Ambiguity | |
WO2023002997A1 (en) | Calibration method for phase modulator, calibration method for balanced photodetector, and calibration system for phase modulator | |
RU2686452C1 (en) | Ultra-high-frequency measurer of electrical quantities |