[发明专利]基于Sagnac环同时镜像干扰抑制和自干扰对消装置及调节方法

权利要求书

1.一种基于Sagnac环同时镜像干扰抑制和自干扰对消装置，包括的器件为一个激光器、一个双驱动马赫曾德尔调制器、一个相位调制器、一个光环形器、一个偏振合/分束器、一个可调光延时线、一个偏振控制器、一个起偏器、一个波分复用器、两个光电探测器和一个电正交耦合器，其特征在于：

所述基于Sagnac环的同时镜像干扰抑制和自干扰对消装置，激光器的输出端口连接OC的输入端口1，OC的输出端口2连接PBS的公共输入端口，PBS的端口Port1连接OTDL的输入端口，OTDL的输出端口连接DDMZM的光输入端口，PBS的端口Port2连接PM的光输入端口，PM的输出端口与DDMZM的输出端口相互连接形成环路，OC的输出端口3连接PC的输入端口，PC的输出端口连接Pol的输入端口，Pol的输出端口连接WDM的输入端口，WDM的两个输出端口分别连接PD1和PD2的光输入端口，PD1和PD2的输出端口分别连接EHC的两个输入端口，EHC输出中频信号。

2.根据权利要求1所述的基于Sagnac环同时镜像干扰抑制和自干扰对消装置，其特征在于：

所述DDMZM由两个并行的子调制器PM1和PM2、一个Y型光分路器和一个Y型光合路器组成，输入光经过Y型光分路器功分两路，分别进入两个子调制器，两个子调制器输出的光信号经过Y型光合路器合成一束输出；有用信号S、干扰信号I和镜像信号M连接子调制器PM1的射频端口，本振信号L连接子调制器PM2的射频端口，DDMZM主调制器直流偏置为45°；参考信号R连接调制器PM的射频端口；激光器产生光信号的偏振方向与PBS的主轴呈45°夹角，经过PBS后被等分为两路正交偏振的光信号，从端口Port1输出的一路顺时针光正向经过OTDL进入DDMZM被S+I+M+L调制；从端口Port2输出的一路逆时针光正向进入PM被R调制；由于从输出端进入DDMZM和PM的光信号速率与射频信号的速率不匹配，因此参考信号R不会对顺时针传输的光产生调制，且S+I+M+L不会对逆时针传输的光产生调制；在Sagnac环传输一周后，被调制的CK和CCK两路光信号进入反向的PBS合成为一路偏振复用光信号，并由OC的3端口输出。

3.一种利用权利要求1所述基于Sagnac环同时镜像干扰抑制和自干扰对消装置的调节方法，其特征在于包括下述步骤：

有用信号、干扰信号、镜像信号、本振信号和参考信号的表达式分别为V_ssin(ω_st)、V_Isin[ω_s(t-t₀)]、V_msin(ω_mt)、V_Lsin(ω_Lt)、V_rsin[ω_s(t-Δτ)]，其中，V_s、V_I、V_m、V_L和V_r分别为有用信号、干扰信号、镜像信号、本振信号以及参考信号的幅度，ω_s为有用信号和干扰信号以及参考信号的频率，ω_m为镜像信号的频率，ω_L为本振信号的频率；

PBS合成一路偏振复用光信号的输出表达式为：

其中，E_c(t)为激光器输出信号；μ₁、μ₂分别为调制器DDMZM和PM的损耗；τ为OTDL的延时；m_s、m_I、m_M、m_r和m_L分别表示有用信号、干扰信号、镜像信号、参考信号和本振信号对调制器的调制指数；和分别表示光场TE模和TM模的单位矢量；J_n(·)表示第一类n阶贝塞尔函数，在小信号调制下，忽略高阶边带；

PBS的输出光信号进入PC和Pol调节偏振态，则Pol的输出表达式为：

其中，α为PC的偏振控制角；δ为两路偏振复用光之间的可调谐相位差，当调节PC的偏振控制角α、可调谐相位差δ和光延迟线满足以下条件：

此时干扰全部得到抵消，由式(3)可知，对于接收到的任意自干扰信号，均可通过调节PC的偏振控制角α可调谐相位差δ和光延迟线，同时利用Pol检偏，实现其幅度和相位的消除；

Pol输出光信号经过WDM分离出上下边带再分别输入PD进行光电探测，则输出光电流的表达式为：

其中，η为光电探测器的响应度；E_WDM为WDM的输出光信号；

PD的输出信号经过EHC之后表达式为：

其中∠90°表示相移90度，由式(6)可知发现自干扰消除以后，镜像干扰信号也得到了抑制，输出为有用信号。