[发明专利]基于2×2 180°光学桥接器的自由空间相干光通信探测装置

说明书

一种基于2×2 180°光学桥接器的用于自由空间相干光通信的探测装置，包括可调谐本振激光光源、调制器、压控振荡器、信号光光源、光滤波器、2×2 180°自由空间光学桥接器、平衡探测器、环路滤波器和信号接收器。本发明通过可调谐本振激光光源和压控振荡器同时跟踪信号光的相位变化，压控振荡器反应灵敏，可调谐本振激光光源调谐范围大，两者结合能够快速跟踪信号光相位变化实现相位锁定；本装置对相位调制引起的相位偏差要求很低，系统易于调节。当发射机发射二进制相移键控(BPSK)信号时，接收机可以快速的实现基带信号解调。

技术领域

本发明涉及一种基于2×2 180°光学桥接器的用于自由空间相干光通信的探测装置。

背景技术

自由空间相干光通信技术以其高接收灵敏度的优势,受到人们的广泛关注，但其系统存在复杂的问题，尤其是高速大范围可调谐本振光源难以实现，于是我们开展了基于改进的2×2 180°光学桥接器系统的研究。这将对大范围、高带宽的自由空间相干光通信具有非常重要的意义。

现有技术[1](Leonid G.Kazovsky,Balanced Phase-Locked Loops for OpticalHomodyne Receivers:Performance Analysis,Design Considerations,and LaserLinewidth Requirements[J],IEEE Journal of Lightwave Technology,1986,4(2):182～195)表明基于决策驱动的光学零差接收器最大可允许的激光线宽为Δv＝3.1×10-4Rb，环噪声带宽的最优值为Bopt＝[4.72ΔvRkPS/q]1/2；现有技术[2](Leonid G.Kazovsky,Decision-driven phase-locked loop for optical homodyne receivers:Performanceanalysis and laserlinewidth requirements[J],IEEE Journal of LightwaveTechnology,1985,3(6):1238～1247)表明基于决策驱动的光学零差接收器最大可允许的激光线宽为Δv＝5.9×10-6Rb,环噪声带宽的最优值为以上两种接收器都凭借着各自的优势,受到人们的广泛关注，但是都有一个共同的缺点，即高速大范围可调谐本振光源难以实现。于是我们开展了基于改进的2×2 180°光学桥接器的探测系统的研究，这将对大范围、高带宽的自由空间相干光通信具有非常重要的意义。

发明内容

本发明针对星间或星地相干激光通信中的应用背景，提出了一种基于2×2 180°光学桥接器的自由空间相干光通信探测装置。可调谐本振激光光源和压控振荡器同时跟踪信号光的相位变化，利用压控振荡器反应灵敏和可调谐本振激光光源调谐范围大的优势，能够快速跟踪信号光相位变化实现相位锁定。当发射机发射二进制相移键控(BPSK)信号时，接收机可以快速的实现基带信号解调。

本发明的技术解决方案如下：

一种基于2×2 180°光学桥接器的自由空间相干光通信探测装置，其构成包括可调谐本振激光光源、调制器、压控振荡器、信号光光源、光滤波器、2×2 180°自由空间光学桥接器、平衡探测器、环路滤波器和信号接收器；