本地锁相正交偏振自由空间相干光通信装置

摘要

一种本地锁相正交偏振自由空间相干光通信装置，其构成包括单频单模激光器、光纤偏振分束器、光纤拉伸器、第一光相位调制器、第二光相位调制器、数据信号发生器、微波放大器、第一光纤准直器、第二光纤准直器、第一发射半波片、第二发射半波片、第一偏振分束棱镜、第三发射半波片、第二偏振分束棱镜、第一直角棱镜、第一聚焦透镜、第二聚焦透镜、第一平衡探测器、环路滤波器、接收半波片、第三偏振分束棱镜、第二直角棱镜、第三聚焦透镜、第四聚焦透镜、第二平衡探测器和A/D变换器。本发明发射同轴正交偏振信号光并在接收端自干涉接收的结构，能有效克服相位误差；锁相结构位于发射端，简化了接收端的结构；不对光路进行任何调整即能灵活调整系统的通信速率。

主权项

一种本地锁相正交偏振自由空间相干光通信装置，由发射端和接收端构成，其特征在于：所述的发射端包括单频单模激光器(1)、光纤偏振分束器(2)、光纤拉伸器(3)、第一光相位调制器(4)、第二光相位调制器(5)、数据信号发生器(6)、微波放大器(7)、第一光纤准直器(8)、第二光纤准直器(9)、第一发射半波片(10)、第二发射半波片(11)、第一偏振分束棱镜(12)、第三发射半波片(13)、第二偏振分束棱镜(14)、第一直角棱镜(15)、第一聚焦透镜(16)、第二聚焦透镜(17)、第一平衡探测器(18)和环路滤波器(19)，所述的单频单模激光器(1)输出的激光经所述的光纤偏振分束器(2)分为正交偏振的第一光纤支路和第二光纤支路，第一光纤支路与所述的第一光相位调制器(4)的光输入端连接，第二光纤支路与所述的光纤拉伸器(3)的光输入端连接，该光纤拉伸器(3)的光输出端与第二光相位调制器(5)的光输入端连接，所述的第一光相位调制器(4)和第二光相位调制器(5)的参数相同，所述的数据信号发生器(6)的输出端与微波放大器(7)的输入端连接，所述的微波放大器(7)的第一输出端和第二输出端分别与第一光相位调制器(4)和第二光相位调制器(5)的微波输入端连接，所述的第一光相位调制器(4)的光输出端与所述的第二光纤准直器(9)的光输入端相连，第二光相位调制器(5)的光输出端与所述的第一光纤准直器(8)的光输入端相连，第一光纤准直器(8)的输出光束通过第一发射半波片(10)输出至第一偏振分束棱镜(12)，第二光纤准直器(9)的输出光束经第二发射半波片(11)输出至第一偏振分束棱镜(12)，所述的第一偏振分束棱镜(12)将输入光束分束为两光路，一光路发射至接收端，另一光路经第三发射半波片(13)、第二偏振分束棱镜(14)分为透射光束和反射光束，所述的透射光束经第一聚焦透镜(16)聚焦至第一平衡探测器(18)的一个探测面上，所述的反射光束经第一直角棱镜(15)反射、第二聚焦透镜(17)聚焦至第一平衡探测器(18)的另一个探测面上，所述的第一平衡探测器(18)的输出端接环路滤波器(19)的输入端，该环路滤波器(19)的输出端接所述的光纤拉伸器(3)的第二输入端；所述的接收端包括接收半波片(20)、第三偏振分束棱镜(21)、第二直角棱镜(22)、第三聚焦透镜(23)、第四聚焦透镜(24)、第二平衡探测器(25)和A/D变换器(26)；所述的发射端发射的同轴正交偏振光信号经接收半波片(20)旋转其偏振态并通过第三偏振分束棱镜(21)分为两路光束，其中一路光束通过第四聚焦透镜(24)聚焦至第二平衡探测器(25)的一个探测面，另一路光束经过第二直角棱镜(22)反射并通过第三聚焦透镜(23)聚焦至第二平衡探测器(25)的另一个探测面上，第二平衡探测器(25)的输出端连接A/D变换器(26)的输入端，第二平衡探测器(25)的输出信号经过所述的A/D变换器(26)转换恢复出原始的发射数据。