[发明专利]基于光学锁相环和光纤移相器的单波长40Gbps PM-QPSK解调装置

摘要

一种基于光学锁相环和光纤移相器的单波长40Gbps PM‑QPSK解调装置，包括：偏振分束器、偏振旋转器、90度光学桥接器、平衡探测器、QPSK鉴相器、模数转换器(ADC)、数模转换器(DAC)、窄线宽快调谐本振激光器、光纤移相器、可编程逻辑门阵列(FPGA)。该装置通过光学锁相环的方式进行零差相干解调，不需要高速ADC采样。同时，只用一路光学锁相环控制配合光纤移相器既可以实现双偏振零差相干解调也可以进行任何一个偏振态的QPSK信号的零差相干解调。本发明功耗低，接收模式和通信速率可灵活选择，且不需要高速ADC采样，非常适用于高速率、高通信灵敏度、功率稀缺的卫星光通信场景。

主权项

1.一种基于光学锁相环和光纤移相器的单波长40Gbps PM‑QPSK解调装置，其特征在于，包括：偏振分束器(1)、第一90度光学桥接器(2)、第一平衡探测器(3)、第二平衡探测器(4)、第一QPSK鉴相器(5)、第一ADC(6)、FPGA(7)、第一DAC(8)、本振激光器(9)、1：1光纤分束器(10)、偏振旋转器(11)、第二90度光学桥接器(12)、第三平衡探测器(13)、第四平衡探测器(14)、第二QPSK鉴相器(15)、第二ADC(16)、第二DAC(17)和光纤移相器(18)；所述的偏振分束器(1)的第一输出端口与所述的第一90度光学桥接器(2)的信号光输入端口相连，所述的第一90度光学桥接器(2)的I路输出端口与所述的第一平衡探测器(3)的输入端口相连，所述的第一90度光学桥接器(2)的Q路输出端口与所述的第二平衡探测器(4)的输入端口相连，所述的第一平衡探测器(3)的第一输出端口与所述的FPGA(7)第一高速输入端口相连，所述的第一平衡探测器(3)的第二输出端口与所述的第一QPSK鉴相器(5)的第一输入端口相连，所述的第二平衡探测器(4)的第一输出端口与所述的FPGA(7)第二高速输入端口相连，所述的第二平衡探测器(4)的第二输出端口与所述的第一QPSK鉴相器(5)的第二输入端口相连，所述的第一QPSK鉴相器(5)的输出端口相连与所述的第一ADC(6)的输入端口相连，所述的第一ADC(6)的输出端口与所述的FPGA(7)第一低速输入端口相连，所述的FPGA(7)的第一低速输出端口与所述的第一DAC(8)的输入端口相连，所述的第一DAC(8)的输出端口与所述的本振激光器(9)的频率控制端口相连，所述的本振激光器(9)的光学输出端口与所述的1：1光纤分束器(10)输入端口相连，所述的1：1光纤分束器(10)第一输出端口与所述的第一90度光学桥接器(2)的本振光输入端口相连，所述的偏振分束器(1)的第二输出端口与所述的偏振旋转器(11)的输入端口相连，所述的偏振旋转器(11)的输出端口与所述的第二90度光学桥接器(12)的信号光输入端口相连，所述的第二90度光学桥接器(12)的I路输出端口与所述的第三平衡探测器(13)的输入端口相连，所述的第二90度光学桥接器(12)的Q路输出端口与所述的第四平衡探测器(14)的输入端口相连，所述的第三平衡探测器(13)的第一输出端口与所述的FPGA(7)第三高速输入端口相连，所述的第三平衡探测器(13)的第二输出端口与所述的第二QPSK鉴相器(15)的第一输入端口相连，所述的第四平衡探测器(14)的第一输出端口与所述的FPGA(7)第四高速输入端口相连，所述的第四平衡探测器(14)的第二输出端口与所述的第二QPSK鉴相器(15)的第二输入端口相连，所述的第二QPSK鉴相器(15)的输出端口相连与所述的第二ADC(16)的输入端口相连，所述的第二ADC(16)的输出端口与所述的FPGA(7)第二低速输入端口相连，所述的FPGA(7)的第二低速输出端口与所述的第二DAC(17)的输入端口相连，所述的第二DAC(17)的输出端口与所述的光纤移相器(18)的相位控制端口相连，所述的1：1光纤分束器(10)第二输出端口与所述的光纤移相器(18)的光学输入端口相连，所述的光纤移相器(18)的光学输出端口与所述的第二90度光学桥接器(12)的本振光输入端口相连。