[发明专利]基于光学主动补偿的光纤相位同步系统

权利要求书

1.一种基于光学主动补偿的光纤相位同步系统，其特征在于，包括频率参考(10)、锁相倍频器(11)、脉冲发生器(12)、第一激光器(13)、第二激光器(14)、第一1×2光耦合器(15)、第一扰偏器(16)、第一环形器(17)、光学延迟线(18)、光纤(19)、第二环形器(20)、第一解波分复用器(21)、第一光电探测器(22)、第二光电探测器(23)、第一射频放大器(24)、第一脉冲分配放大器(25)、射频功分器(26)、第三激光器(27)、第四激光器(28)、第二1×2光耦合器(29)、第二扰偏器(30)、第二解波分复用器(31)、第三光电探测器(32)、第四光电探测器(33)、第二射频放大器(34)、第二脉冲分配放大器(35)、鉴相器(36)、时间间隔计数器(37)、延迟处理单元(38)、驱动电路(39)；

所述的频率参考(10)输出两路频率标准信号，第一路频率标准信号(101)进入锁相倍频器(11)的基频输入端口(111)，第二路频率标准信号(102)进入脉冲发生器(12)的时基输入端口(121)；

所述的锁相倍频器(11)输出两路倍频后的频率参考信号，第一路频率参考信号(112)进入第一激光器(13)的信号调制端口，第二路频率参考信号(113)进入鉴相器(36)的参考信号输入端口(361)，所述的脉冲发生器(12)输出两路时间参考信号，第一路时间参考信号(122)进入第二激光器(14)的信号调制端口，第二路时间参考信号(123)进入时间间隔计数器(37)的开始信号输入端口(371)；

所述的第一激光器(13)和第二激光器(14)分别将输入调制信号调制到激光幅度上并输出调制光信号，两路调制光信号分别进入第一1×2光耦合器(15)的输入端口并从单端口输出合成光信号，随后合成光信号输入所述的第一扰偏器(16)进行偏振扰乱，再经所述的第一环形器(17)的第一端口(171)进入，从第二端口(172)输出，之后从所述的光学延迟线(18)的光学第一端口(181)进入，从光学第二端口(182)输出，最后通过所述的光纤(19)的第一端口(191)发送到远地端；

所述的光纤(19)将光信号从本地端传递到远地端并从第二端口(192)输出，随后光信号经所述的第二环形器(20)的第二端口(202)输入从第三端口(203)输出，并进入到所述的第一解波分复用器(21)的公共端口(211)，经过解复用后从第一输出端口(212)输出波长同第一激光器(13)的光信号并输入到第一光电探测器(22)中，从第二输出端口(213)输出波长同第二激光器(14)的光信号并输入到第二光电探测器(23)中，所述的第一光电探测器(22)解调出频率信号并经第一射频放大器(24)进行放大，放大后的频率信号进入射频功分器(26)中进行功率分配后从而输出两路功率相等的频率信号，其中第一路频率信号(262)作为频率参考供远地端用户使用，第二路频率信号(263)输入到第三激光器(27)中进行激光调制，所述的第二光电探测器(23)则解调出时间信号并输入到第一脉冲分配放大器(25)中进行整形放大，随后输入到第四激光器(28)中进行激光调制；

所述的第二1×2光耦合器(29)同样将两路调制光信号合成一路后，依次经过第二扰偏器(30)、第二环形器(20)、光纤(19)、光学延迟线(18)后到达本地端的第一环形器(17)，从第一环形器(17)的第二端口(172)进入从第三端口(173)输出，再经过第二解波分复用器(31)分开两路光信号，其中波长同第三激光器(27)的光信号进入第三光电探测器(32)中解调出频率信号，经第二射频放大器(34)放大后进入鉴相器(36)的待测信号输入端口(362)，波长同第四激光器(28)的光信号进入第四光电探测器(33)中解调出时间信号，经第二脉冲分配放大器(35)整形放大后进入时间间隔计数器(37)的终止信号输入端口(372)；

所述的鉴相器(36)测量经过往返传输后的频率信号相对于参考频率信号的相位差，并输出往返相位差至延迟处理单元(38)的第一数据输入端口(381)，同时，所述的时间间隔计数器(37)测量经过往返传输后的时间信号相对于参考时间信号的延迟，并输出往返延迟至延迟处理单元(38)的第二数据输入端口(382)，延迟处理单元(38)通过处理计算得到保障频率单程相位一致的误差信号，并由误差输出端口(383)输出到驱动电路(39)，转换成控制信号输入到光学延迟线(18)的电学输入端口(183)，从而实时控制改变光学延迟线(18)的传输延迟，补偿频率信号的相位变化。