RU2543070C1 - Analogue phase-stable fibre-optic link - Google Patents
Analogue phase-stable fibre-optic link Download PDFInfo
- Publication number
- RU2543070C1 RU2543070C1 RU2013141241/07A RU2013141241A RU2543070C1 RU 2543070 C1 RU2543070 C1 RU 2543070C1 RU 2013141241/07 A RU2013141241/07 A RU 2013141241/07A RU 2013141241 A RU2013141241 A RU 2013141241A RU 2543070 C1 RU2543070 C1 RU 2543070C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- phase
- input
- output
- frequency
- signal
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к оптоэлектронной технике, а более конкретно к устройствам для передачи высокочастотного аналогового сигнала со стабильной фазой по волоконно-оптическим линиям связи (ВОЛС) в системах фазовой синхронизации удаленных объектов. Техническим результатом является увеличение фазовой стабильности передаваемого по ВОЛС высокочастотного сигнала.The invention relates to optoelectronic technology, and more particularly to devices for transmitting a high-frequency analog signal with a stable phase through fiber-optic communication lines (FOCL) in phase synchronization systems of remote objects. The technical result is to increase the phase stability of the high-frequency signal transmitted via the FOCL.
Такие системы применяются, например, в линейных ускорителях, детекторах гравитации, космической навигации, радарах с фазированной антенной решеткой, фазовой интерферометрии [1-3].Such systems are used, for example, in linear accelerators, gravity detectors, space navigation, phased array radars, phase interferometry [1-3].
Известно устройство "Компенсатор задержки в волоконно-оптическом кабеле", включающее оптический передатчик, оптические приемники, разветвители, световоды [1]. В известном устройстве сигнал высокостабильного опорного генератора (водородного мазера) с нормированным фазовым шумом и высоким отношением сигнал/шум на выходе подменяется сигналом генератора управляемого напряжением (ГУН) с ненормированными фазовыми шумами и значением сигнал/шум. Еще один недостаток известного устройства заключается в необходимости обратной передачи отраженного от конца оптического кабеля сигнала к оптическому передатчику для последующего сравнения по фазе с входным сигналом.A device is known "Delay compensator in a fiber optic cable", including an optical transmitter, optical receivers, splitters, optical fibers [1]. In the known device, the signal of a highly stable reference generator (hydrogen maser) with normalized phase noise and a high signal-to-noise ratio at the output is replaced by a voltage-controlled oscillator (VCO) signal with non-normalized phase noise and signal-to-noise value. Another disadvantage of the known device is the need for reverse transmission of the signal reflected from the end of the optical cable to the optical transmitter for subsequent phase comparison with the input signal.
Такое решение резко снижает энергетический потенциал, отношение сигнал/шум, увеличивает фазовый шум и уменьшает точность фазовой синхронизации. Кроме того, в этом устройстве необходимо применять высококачественные оптические изоляторы и ответвители, малейшее ухудшение работы которых может привести к сильным избыточным шумам лазера оптического передатчика из-за вредного влияния оптической обратной связи, что приведет к нарушению работы всего устройства.This solution dramatically reduces the energy potential, the signal-to-noise ratio, increases phase noise and decreases the accuracy of phase synchronization. In addition, it is necessary to use high-quality optical isolators and couplers in this device, the slightest deterioration of which can lead to strong excess laser noise of the optical transmitter due to the harmful effects of optical feedback, which will lead to disruption of the entire device.
Известно устройство "Система фазовой коррекции", включающее оптический передатчик, оптические изоляторы, волоконно-оптический модулятор, оптические разветвители, оптический детектор, фазовый детектор, усилитель, световод и оптический приемник [2]. В известном устройстве оптический сигнал, прошедший через всю длину оптической линии, отражается зеркалом обратно для последующего сравнения по фазе с входным сигналом. Такое решение резко снижает энергетический потенциал, отношение сигнал/шум, увеличивает фазовый шум и уменьшает точность фазовой синхронизации. Кроме того, в известном устройстве необходимо применять высококачественные оптические изоляторы и ответвители, малейшее нарушение работы которых приведет к появлению сильных избыточных шумов лазера оптического передатчика из-за вредного влияния оптической обратной связи, что ведет к нарушению работы всего устройства.A known device "phase correction system", including an optical transmitter, optical isolators, fiber optic modulator, optical splitters, optical detector, phase detector, amplifier, optical fiber and optical receiver [2]. In the known device, an optical signal that has passed through the entire length of the optical line is reflected back by the mirror for subsequent phase comparison with the input signal. This solution dramatically reduces the energy potential, the signal-to-noise ratio, increases phase noise and decreases the accuracy of phase synchronization. In addition, in the known device, it is necessary to use high-quality optical insulators and couplers, the slightest disruption of which will lead to the appearance of strong excess laser noise from the optical transmitter due to the harmful effects of optical feedback, which leads to disruption of the entire device.
Еще один недостаток заключается в использовании в качестве фазовращателя волоконно-оптического модулятора, вносящего в оптический сигнал значительные дополнительные потери, которые еще больше сокращают энергетический потенциал устройства. В известном устройстве из-за особенностей работы волоконно-оптического модулятора ограничен также предел компенсации фазового дрейфа в световоде (оптическом кабеле) величиной порядка ±45 град. фазы, следовательно, ограничена длина фазостабилизированной оптической линии, частота передаваемого по ней опорного сигнала и (или) диапазон компенсированного колебания температуры и механических нагрузок световода.Another disadvantage is the use of a fiber optic modulator as a phase shifter, which introduces significant additional losses into the optical signal, which further reduce the energy potential of the device. In the known device, due to the peculiarities of the operation of the fiber optic modulator, the limit of compensation for phase drift in the optical fiber (optical cable) is also limited to a value of the order of ± 45 degrees. phase, therefore, the length of the phase-stabilized optical line, the frequency of the reference signal transmitted through it, and (or) the range of compensated temperature fluctuations and mechanical loads of the fiber are limited.
Единая задача, на решение которой направлено данное изобретение, - повышение стабильности при передаче от прецизионного источника к потребителям высокочастотного аналогового сигнала при небольших материальных затратах.The single task to which this invention is directed is to increase stability during transmission from a high-precision source to consumers of a high-frequency analog signal at low material cost.
Сущность изобретения заключается в одновременной передаче по одному оптическому волокну (ОВ) вместе с опорным еще трех сигналов разной частоты, синхронизированных с ним по дрейфу фазы. Один из них, благодаря выбору достаточно низкой частоты, имеет заведомо большую, по сравнению с реально необходимой для практических применений, стабильность фазы на выходе ОВ. Частота другого сигнала выбирается таким образом, чтобы уход его фазы в любом случае заведомо не превышал пределы рабочего диапазона фазового детектора. Третий является сигналом гетеродина для смесителя фотоприемного устройства, его частота выбирается таким образом, чтобы разность частот между вторым и третьим сигналами была равна частоте первого.The essence of the invention lies in the simultaneous transmission of one optical fiber (OB) together with the reference three more signals of different frequencies, synchronized with it by phase drift. One of them, due to the choice of a sufficiently low frequency, has a clearly greater phase stability at the output of the organic matter compared with the actual necessary for practical applications. The frequency of the other signal is chosen so that the departure of its phase in any case certainly does not exceed the limits of the working range of the phase detector. The third is the local oscillator signal for the mixer of the photodetector; its frequency is selected so that the frequency difference between the second and third signals is equal to the frequency of the first.
Единый научно-технический результат, который может быть получен при осуществлении предлагаемого изобретения, одновременно выражается в следующем:A single scientific and technical result that can be obtained by implementing the invention is simultaneously expressed in the following:
а) повышении фазовой стабильности и точности при передаче по ВОЛС высокочастотного аналогового сигнала;a) increasing phase stability and accuracy when transmitting high-frequency analog signal over fiber optic;
б) повышении надежности работы устройства за счет исключения ложных сигналов в системе стабилизации фазы на приемном конце ВОЛС;b) improving the reliability of the device by eliminating false signals in the phase stabilization system at the receiving end of the fiber optic link;
в) упрощении устройства, снижении уровня энергопотребления на удаленном приемном конце ВОЛС;c) simplifying the device, reducing the level of energy consumption at the remote receiving end of the fiber optic link;
г) снижении уровня радиоизлучений на приемном конце ВОЛС и улучшении электромагнитной совместимости (ЭМС).d) reducing the level of radio emissions at the receiving end of the fiber optic link and improving electromagnetic compatibility (EMC).
Указанный единый технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что по сравнению с известным [3], являющимся наиболее близким аналогом к заявляемому, с общими признаками: радиочастотный генератор опорного высокочастотного сигнала, радиочастотные генераторы вспомогательных сигналов с частотами f2 и f3, соединенные через радиочастотный объединитель с входом оптического передатчика, ОВ, соединенное с фотоприемником, радиочастотный делитель, фильтр верхних частот, первый и второй узкополосные фильтры, первый и второй преобразователи, гетеродин, первый и второй фильтры промежуточной частоты, фазовый детектор, масштабирующий усилитель и управляемый фазовращатель, введен третий, синхронизированный с опорным, вспомогательный радиочастотный генератор с частотой f4, радиочастотный делитель, третий узкополосный фильтр, подстроечный фазовращатель и управляемый аттенюатор, а гетеродин, второй преобразователь и второй фильтр промежуточной частоты исключены, причем выход третьего вспомогательного радиочастотного генератора с частотой f4, соединен со входом радиочастотного объединителя, третий узкополосный фильтр соединен с одним из выходов радиочастотного делителя, к выходу которого подключен вход подстроечного фазовращателя, соединенного своим выходом с одним из входов фазового детектора.The specified single technical result in the implementation of the invention is achieved by the fact that, compared with the known [3], which is the closest analogue to the claimed one, with common features: a radio frequency reference high frequency signal generator, radio frequency auxiliary signal generators with frequencies f 2 and f 3 connected through radiofrequency combiner with an input of an optical transmitter, OB connected to a photodetector, radiofrequency divider, high-pass filter, first and second narrow-band filters, first and second th converters, local oscillator, first and second intermediate frequency filters, phase detector, scaling amplifier and controllable phase shifter, introduced a third, synchronized with the reference, auxiliary radio frequency generator with a frequency of f 4 , a radio frequency divider, third narrow-band filter, a tuning phase shifter and a controlled attenuator, and the local oscillator, the second converter and the second intermediate frequency filter are excluded, and the output of the third auxiliary radio frequency generator with a frequency of f 4 is connected to I ode of the RF combiner, the third narrow-band filter is connected to one of the outputs of the RF divider, the output of which is connected to the input of the tuning phase shifter connected by its output to one of the inputs of the phase detector.
Благодаря введению третьего вспомогательного радиочастотного генератора с частотой f4 (гетеродина) удалось отказаться от гетеродина на удаленном приемном конце ВОЛС, который работал на два смесителя.Thanks to the introduction of the third auxiliary radio frequency generator with a frequency of f 4 (local oscillator), it was possible to abandon the local oscillator at the remote receiving end of the fiber optic link, which worked on two mixers.
В предыдущем устройстве [3], при нестабильности частоты гетеродина в сигналах на входах фазового детектора появлялась дифференциальная разность фаз, которая после детектирования выступала как ложный сигнал компенсации фазового дрейфа в ВОЛС, который после усиления масштабирующим усилителем подавался на управляемый фазовращатель.In the previous device [3], with the instability of the local oscillator frequency, a differential phase difference appeared in the signals at the inputs of the phase detector, which after detection acted as a false signal for compensating for the phase drift in the FOCL, which, after amplification by a scaling amplifier, was applied to a controlled phase shifter.
В предлагаемом устройстве гетеродин в приемной части устройства отсутствует, при этом исключается один из основных источников фазовой нестабильности.In the proposed device, the local oscillator in the receiving part of the device is absent, while one of the main sources of phase instability is excluded.
Благодаря ведению подстроечного фазовращателя компенсируется неизбежная начальная разность фаз на входах фазового детектора из-за не идентичности каналов.Thanks to the adjustment of the phase shifter, the inevitable initial phase difference at the inputs of the phase detector is compensated due to the non-identical channels.
При этом начальный управляющий сигнал фазовой ошибки можно оптимизировать, например, установив его равным нулю.In this case, the initial control signal of the phase error can be optimized, for example, by setting it equal to zero.
Это позволяет установить рабочую точку на регулировочной характеристике основного управляемого фазовращателя в оптимальном (например, в симметричном) положении, повысив тем самым точность поддержания фазы опорного сигнала и расширить диапазон регулирования фазы.This allows you to set the operating point on the control characteristic of the main controlled phase shifter in the optimal (for example, in a symmetrical) position, thereby increasing the accuracy of maintaining the phase of the reference signal and expand the range of phase control.
Введение управляемого аттенюатора между подстроечным фазовращателем и фазовым детектором обеспечивает оптимальные условия работы фазового детектора за счет выравнивания не только начальных фаз, но и амплитуд сигналов на его входах. Такое выравнивание необходимо, так как всегда существует не идентичность каналов по коэффициенту передачи, в том числе из-за включения в один из каналов устройства преобразователя частоты, который, как правило, имеет малый коэффициент передачи.The introduction of a controlled attenuator between the tuning phase shifter and the phase detector ensures optimal conditions for the phase detector by equalizing not only the initial phases, but also the amplitudes of the signals at its inputs. Such alignment is necessary, since there is always no identity of the channels with respect to the transmission coefficient, including due to the inclusion of a frequency converter in one of the channels of the device, which, as a rule, has a low transmission coefficient.
Например, в фазометрах выравнивание дифференциальных амплитуд сигналов на входах от нескольких раз до приблизительного их равенства дает пятикратное увеличение точности измерения относительной фазы сигнала [4, 5]. Благодаря этому достигается значительно большая точность фазового детектирования. Тем самым на вход управляемого фазовращателя поступает сигнал, обеспечивающий более точную фазовую компенсацию изменения фазы в ВОЛС.For example, in phase meters, equalizing the differential amplitudes of signals at the inputs from several times to their approximate equality gives a five-fold increase in the accuracy of measuring the relative phase of the signal [4, 5]. Due to this, a significantly greater accuracy of phase detection is achieved. Thus, a signal is supplied to the input of the controlled phase shifter, which provides more accurate phase compensation of the phase change in the fiber optic link.
Таким образом, повышается общая фазовая стабильность аналоговой ВОЛС.Thus, the overall phase stability of the analog FOCL is increased.
Достигаемое, в связи с этим, уменьшение габаритов, массы, стоимости, энергопотребления и облегчение решения задачи ЭМС на приемном конце, особенно важно в многоканальных системах разводки фазостабильного сигнала по ВОЛС, например, для фазированных антенных решеток (ФАР) и активных фазированных антенных решеток (АФАР) с числом излучателей до тысячи и более.The achieved, in this regard, reduction in size, mass, cost, energy consumption and facilitating the solution of the EMC problem at the receiving end is especially important in multichannel systems for wiring a phase-stable signal along FOCLs, for example, for phased antenna arrays (PAR) and active phased antenna arrays ( AFAR) with the number of emitters up to a thousand or more.
Предлагаемое изобретение представлено на фиг.1, оно содержит: генератор опорных сигналов 1, генераторы сигналов 2, 3 и 4, радиочастотный объединитель сигналов 5, оптический передатчик 6, ОВ 7, оптический приемник 8, радиочастотный делитель (1:2) 9, радиочастотный делитель (1:3) 10, фильтр верхних частот 11, управляемый фазовращатель 12, узкополосные фильтры 13, 14, преобразователь 16, фильтры промежуточной частоты 15 и 17, подстроечный фазовращатель 18, управляемый аттенюатор 19, фазовый детектор 20, масштабирующий усилитель 21.The present invention is presented in figure 1, it contains: a reference signal generator 1, signal generators 2, 3 and 4, a radio frequency combiner 5, an optical transmitter 6, OV 7, an optical receiver 8, a radio frequency divider (1: 2) 9, radio frequency divider (1: 3) 10, high-pass filter 11, controlled phase shifter 12, narrow-band filters 13, 14, converter 16, intermediate frequency filters 15 and 17, tuning phase shifter 18, controlled attenuator 19, phase detector 20, scaling amplifier 21.
Предлагаемая аналоговая фазостабильная ВОЛС работает следующим образом: опорный высокочастотный (ВЧ) сигнал генератора 1 с частотой f1 вместе с сигналами генераторов 2, 3 и 4, с частотами f2, f3 и f4 соответственно, поступает на объединитель сигналов 5, а с него на вход линейного оптического передатчика 6 и модулирует его.The proposed analog phase-stable fiber optic link operates as follows: the reference high-frequency (HF) signal of generator 1 with a frequency f 1 together with the signals of generators 2, 3 and 4, with frequencies f 2 , f 3 and f 4, respectively, is fed to signal combiner 5, and him to the input of the linear optical transmitter 6 and modulates it.
Промодулированный ими оптический сигнал поступает на вход одномодового ОВ 7 и принимается линейным фотоприемником 8. С выхода оптического приемника, через радиочастотный делитель 9, отфильтрованный фильтром верхних частот 11, опорный ВЧ-сигнал поступает на вход фазовращателя 12.The optical signal modulated by them is fed to the input of a single-mode OB 7 and received by a linear photodetector 8. From the output of the optical receiver, through the radio frequency divider 9, filtered by a high-pass filter 11, the reference RF signal is fed to the input of the phase shifter 12.
Сигналы генераторов 2, 3 и 4 через радиочастотные делители 9, 10 и узкополосные фильтры 13, 14 поступают на преобразователь 16, причем сигнал с частотой f2 через фильтр 13 поступает на вход преобразователя 16, а сигнал с частотой f4 через фильтр 14 поступает на гетеродинный вход преобразователя 16, а сигнал с частотой f3, совпадающей с промежуточной, через фильтр 15, подстроечный фазовращатель 18 и управляемый аттенюатор 19 поступает на один из входов фазового детектора 20, на другой вход которого поступает через фильтр 17 сигнал промежуточной частоты с выхода преобразователя 16, с выхода фазового детектора сигнал, зависящий от разности фаз входных сигналов на его входах, через масштабирующий усилитель 21 поступает на управляющий вход фазовращателя 12, который компенсирует уход фазы опорного ВЧ- или СВЧ-сигнала.The signals of the generators 2, 3 and 4 through the radio frequency dividers 9, 10 and narrow-band filters 13, 14 are fed to the converter 16, and a signal with a frequency f 2 through a filter 13 is fed to the input of the converter 16, and a signal with a frequency f 4 through a filter 14 is fed to LO input of inverter 16, and the signal with frequency f 3, which coincides with the intermediate, through filter 15, phase shifter 18 and trimmer controllable attenuator 19 is supplied to one input of a phase detector 20, the other input of which is supplied through the filter 17 with the intermediate frequency signal O and inverter 16, the output of the phase detector signal dependent on the difference between the input signal phase to its input through a scaling amplifier 21 is supplied to the control input of the phase shifter 12 which compensates the phase of the reference care RF or microwave signal.
Устройство работает следующим образом: в статическом режиме, т.е. при нормальной (калибровочной) температуре среды окружающей одномодовое ОВ, и в отсутствие механических нагрузок на него, разность фаз сигналов с частотой f2 и f3 практически равна нулю. Следовательно, напряжение на выходе фазового детектора также будет практически равно нулю, и управляемый фазовращатель будет иметь только начальный сдвиг фазы опорного сигнала.The device operates as follows: in static mode, i.e. at normal (calibration) temperature of the environment surrounding a single-mode OM, and in the absence of mechanical loads on it, the phase difference of the signals with a frequency of f 2 and f 3 is practically zero. Therefore, the voltage at the output of the phase detector will also be almost zero, and the controlled phase shifter will have only the initial phase shift of the reference signal.
Таким образом, опорный сигнал генератора на выходе ВОЛС будет иметь начальный сдвиг фазы φo.Thus, the reference signal of the generator at the FOCL output will have an initial phase shift φ o .
Частоты второго, третьего и четвертого генераторов f2, f3 и f4 выбираются из соотношений:The frequencies of the second, third and fourth generators f 2 , f 3 and f 4 are selected from the relations:
max{ΔφTf2, Δφσf2}<90 град. фазы; (1)max {Δφ Tf2 , Δφ σf2 } <90 deg. phase; (one)
max{ΔφTf3, Δφσf3}<<Δφ0 град. фазы; (2)max {Δφ Tf3 , Δφ σf3 } << Δφ 0 deg phase; (2)
max{ΔφTf4, Δφσf4}<<Δφ0 град. фазы; (3)max {Δφ Tf4 , Δφ σf4 } << Δφ 0 deg phase; (3)
где ΔφTf2, ΔφTf3, Δφσf2, Δφσf3, ΔφTf4, Δφσf4 - изменения набега фазы в ВОЛС при колебаниях температуры и механической нагрузки на частотах f2, f3 и f4 соответственно, причем f4=f2-f3, Δφ0 - требуемая точность фазовой синхронизации.where Δφ Tf2 , Δφ Tf3 , Δφ σf2 , Δφ σf3 , Δφ Tf4 , Δφ σf4 are the phase incursion changes in the fiber-optic communication line with temperature and mechanical loads at frequencies f 2 , f 3 and f 4, respectively, and f 4 = f 2 -f 3 , Δφ 0 is the required accuracy of phase synchronization.
Коэффициент усиления масштабирующего усилителя равен:The gain of the scaling amplifier is:
где m - коэффициент масштабирования.where m is the scaling factor.
Начальный сдвиг фазы Δφ1,2 и разность уровней сигналов ΔA1,2 на входах фазового детектора (20) должны быть равны нулю:The initial phase shift Δφ 1,2 and the signal level difference ΔA 1,2 at the inputs of the phase detector (20) should be equal to zero:
При выполнении условий (1)-(5) обеспечивается повышенная точность, требуемая для компенсации фазовращателем 12 изменений набега фазы на частоте опорного генератора f1, обусловленных изменениями температуры ΔT и механического напряжения Δσ в оптическом волокне, и повышенная фазовая стабильность ВОЛС в целом.When conditions (1) - (5) are fulfilled, the increased accuracy required to compensate the phase shifter 12 for changes in the phase incursion at the frequency of the reference oscillator f 1 due to changes in temperature ΔT and mechanical stress Δσ in the optical fiber, and increased phase stability of the fiber optic link as a whole.
Если выбрать частоты генераторов f2 и f4 достаточно близкими, т.е. низкую промежуточную частоту f3, то разность набега фаз будет минимальной и, следовательно, линия передачи будет сохранять высокую точность в широком диапазоне температур и механических нагрузок.If we choose the frequencies of the generators f 2 and f 4 close enough, i.e. low intermediate frequency f 3 , then the phase difference will be minimal and, therefore, the transmission line will maintain high accuracy in a wide range of temperatures and mechanical loads.
Наличие генераторов относительно низкочастотных сигналов, имеющих с опорным генератором одинаковое направление фазового дрейфа, не связано со значительными дополнительными аппаратными затратами, т.к. три сигнальные частоты из четырех, примененных в устройстве, являются стандартными на выходах всех генераторов - стандартов частоты, обычно являющихся задающими для генераторов опорных сигналов [4].The presence of generators with respect to low-frequency signals having the same direction of phase drift with the reference generator is not associated with significant additional hardware costs, because three of the four signal frequencies used in the device are standard at the outputs of all generators - frequency standards that are usually the reference signal generators [4].
Таким образом, предлагаемая система передачи может передавать фазостабильный ВЧ- или СВЧ-сигнал с высокой точностью на значительные расстояния, не используя оптическую обратную связь и гетеродин в приемной части, что значительно повышает ее качество и надежность работы, а также снижает ее радиоизлучение и стоимость.Thus, the proposed transmission system can transmit a phase-stable RF or microwave signal with high accuracy over significant distances without using optical feedback and a local oscillator in the receiving part, which significantly increases its quality and reliability, as well as reduces its radio emission and cost.
Источники информацииInformation sources
1. Primas L.Е. Cable delay compensator for microwave signal distribution over optical fibers // Microwave Journ. - 1990. - V.33, №. 12 - P.81-92.1. Primas L.E. Cable delay compensator for microwave signal distribution over optical fibers // Microwave Journ. - 1990. - V.33, No. 12 - P.81-92.
2. Smith P., Phase stabisation of reference signals in analog fiber - optic links // Electron. Letters. - 1997. - V.33, №13. - P.1164-1165.2. Smith P., Phase stabilization of reference signals in analog fiber - optic links // Electron. Letters. - 1997. - V.33, No. 13. - P.1164-1165.
3. Устройство для стабилизации фазы передаваемого по ВОЛС высокочастотного аналогового сигнала: Патент России. 2119719/ Д.Ф. Зайцев - №97119141; Заявл. 27.11.1997; Опубл. 27.09.98 // Описания Российских изобретений. - 1998 - Ч.2.3. Device for stabilizing the phase of a high-frequency analog signal transmitted via FOCL: Russian Patent. 2119719 / D.F. Zaitsev - No. 97119141; Claim 11/27/1997; Publ. 09/27/98 // Descriptions of Russian inventions. - 1998 - Part 2.
4. Измерения в радиоэлектронике. Справочник под ред. В.А. Кузнецова - М.: Энергоатомиздат, 1987. - 286 с.4. Measurements in electronics. Handbook Ed. V.A. Kuznetsova - M .: Energoatomizdat, 1987 .-- 286 p.
5. Измеритель разности фаз и отношения уровней ФК2-33. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. 1.405.007 ТО.5. The meter of the phase difference and the ratio of the levels of FC2-33. Technical description and instruction manual. 1.405.007 TO.
Claims (1)
max{ΔφTf2, Δφσf2}<90 град. фазы; (1)
max{ΔφTf3, Δφσf3}<<Δφ0 град. фазы; (2)
max{ΔφTf4, Δφσf4}<<Δφ0 град. фазы; (3)
где ΔφTf2, ΔφTf3, Δφσf2, Δφσf3, ΔφTf4, Δφσf4 - изменения набега фазы в ВОЛС при колебаниях температуры и механической нагрузки на частотах f2, f3 и f4 соответственно, причем f4=f2-f3, Δφ0 - требуемая точность фазовой синхронизации, а коэффициент усиления масштабирующего усилителя равен:
где m - коэффициент масштабирования,
а начальный сдвиг фазы и разность уровней сигналов на входах фазового детектора должны быть равны нулю:
max {Δφ Tf2 , Δφ σf2 } <90 deg. phase; (one)
max {Δφ Tf3 , Δφ σf3 } << Δφ 0 deg phase; (2)
max {Δφ Tf4 , Δφ σf4 } << Δφ 0 deg phase; (3)
where Δφ Tf2 , Δφ Tf3 , Δφ σf2 , Δφ σf3 , Δφ Tf4 , Δφ σf4 are the phase incursion changes in the fiber-optic communication line with temperature and mechanical loads at frequencies f 2 , f 3 and f 4, respectively, and f 4 = f 2 -f 3 , Δφ 0 - the required accuracy of phase synchronization, and the gain of the scaling amplifier is equal to:
where m is the scaling factor,
and the initial phase shift and the difference in signal levels at the inputs of the phase detector should be equal to zero:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013141241/07A RU2543070C1 (en) | 2013-09-09 | 2013-09-09 | Analogue phase-stable fibre-optic link |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013141241/07A RU2543070C1 (en) | 2013-09-09 | 2013-09-09 | Analogue phase-stable fibre-optic link |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2543070C1 true RU2543070C1 (en) | 2015-02-27 |
RU2013141241A RU2013141241A (en) | 2015-03-20 |
Family
ID=53285370
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013141241/07A RU2543070C1 (en) | 2013-09-09 | 2013-09-09 | Analogue phase-stable fibre-optic link |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2543070C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2593429C1 (en) * | 2015-05-07 | 2016-08-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Method of obtaining information on input optical signal, based on conversion of simulated optical signals using heterodyne of the photodetector, and device therefor |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4694504A (en) * | 1985-06-03 | 1987-09-15 | Itt Electro Optical Products, A Division Of Itt Corporation | Synchronous, asynchronous, and data rate transparent fiber optic communications link |
US4720827A (en) * | 1985-03-26 | 1988-01-19 | Anritsu Corporation | Optical communication set |
RU2119719C1 (en) * | 1997-11-27 | 1998-09-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Стример" | Device for phase stabilization of high- frequency analog signal which is transmitted through fiber-optical communication line |
RU2298810C1 (en) * | 2005-10-04 | 2007-05-10 | Дмитрий Феоктистович Зайцев | Receiving-transmitting optoelectronic module of an antenna with a phased antenna array |
-
2013
- 2013-09-09 RU RU2013141241/07A patent/RU2543070C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4720827A (en) * | 1985-03-26 | 1988-01-19 | Anritsu Corporation | Optical communication set |
US4694504A (en) * | 1985-06-03 | 1987-09-15 | Itt Electro Optical Products, A Division Of Itt Corporation | Synchronous, asynchronous, and data rate transparent fiber optic communications link |
RU2119719C1 (en) * | 1997-11-27 | 1998-09-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Стример" | Device for phase stabilization of high- frequency analog signal which is transmitted through fiber-optical communication line |
RU2298810C1 (en) * | 2005-10-04 | 2007-05-10 | Дмитрий Феоктистович Зайцев | Receiving-transmitting optoelectronic module of an antenna with a phased antenna array |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2593429C1 (en) * | 2015-05-07 | 2016-08-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Method of obtaining information on input optical signal, based on conversion of simulated optical signals using heterodyne of the photodetector, and device therefor |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2013141241A (en) | 2015-03-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6821099B2 (en) | Optical transmission equipment and optical transmission system | |
US11630368B2 (en) | Radio frequency passband signal generation using photonics | |
Narbonneau et al. | High resolution frequency standard dissemination via optical fiber metropolitan network | |
CN102305591B (en) | Multi-frequency synchronization phase laser ranging device and method based on dual-acousto-optic shift frequency | |
Van Zeeland et al. | Fiber optic two-color vibration compensated interferometer for plasma density measurements | |
JPH0575322A (en) | Active-antenna controlling method | |
Zhu et al. | Wideband phase noise measurement using a multifunctional microwave photonic processor | |
Wang et al. | Joint frequency and time transfer over optical fiber with high-precision delay variation measurement using a phase-locked loop | |
EP3070874B1 (en) | A system for synchronizing oscillating signals and a method of operating the system | |
RU2543070C1 (en) | Analogue phase-stable fibre-optic link | |
Shillue | Fiber distribution of local oscillator for Atacama Large Millimeter Array | |
CN109244801B (en) | Tunable photoelectric oscillator based on random Brillouin fiber laser and method | |
Li et al. | Phase fluctuation cancellation for uplink radar arrays based on passive frequency mixing | |
Kiuchi | Postprocessing phase stabilizer for wide frequency range photonic-microwave signal distribution | |
Zhang et al. | Phase stable radio distribution over optic cable by phase conjugation using an optical frequency comb | |
JP2012513617A (en) | Laser system with frequency servo | |
Ferianis | State of the art in high-stability timing, phase reference distribution and synchronization systems | |
RU2119719C1 (en) | Device for phase stabilization of high- frequency analog signal which is transmitted through fiber-optical communication line | |
Zhang et al. | Stable radio transfer via an optic cable with multiple fibers based on passive phase error correction | |
US20110123200A1 (en) | Low jitter rf distribution system | |
KR20200032634A (en) | Optical frequency stabilizer using optical fiber delay line, and method for generating stable optical frequency signal | |
Lavrov et al. | Measurements and stabilization of the radio signals time delay when their transmitting over long wideband analog fiber optics links | |
Uehara et al. | Microwave phase-control scheme based on optical beat wave generation and propagation in an optical fiber | |
Jiang et al. | Design and testing for phase stabilized based on optical fiber | |
Wang et al. | Stable frequency transfer for clock synchronization for telecom networks |