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专利号: 2021108646750
申请人: 深圳万知达技术转移中心有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2025-03-31
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.基于DP-BPSK的双频段相位编码信号产生的系统,其特征在于,包括LD光源(1)、DP-BPSK调制器、码型信号发生器(6)、第一射频信号发生器(7)、第二射频信号发生器(8)、光电探测器(9);所述的DP-BPSK调制器包括第一DD-MZM(2)、第二DD-MZM(3)、90°偏振旋转器(4)、偏振合束器(5);LD光源(1)通过光纤与第一DD-MZM(2)、第二DD-MZM(3)相连;第一DD-MZM(2)与偏振合束器(5)相连,第二DD-MZM(3)通过90°偏振旋转器(4)与偏振合束器(5)相连,偏振合束器(5)与光电探测器(9)相连;码型信号发生器(6)产生的两路信号分别与第一DD-MZM(2)的一个射频口、第二DD-MZM(3)的一个射频口相连;第一射频信号发生器(7)与第一DD-MZM(2)的另一个射频口相连,第二射频信号发生器(8)与第二DD-MZM(3)的另一个射频口相连;

所述的DP-BPSK调制器为一个集成调制器,共有四个射频口,两个直流偏置,两路分别处于正交的偏振态;

所述的第一射频信号发生器产生的射频信号为cos(2πf1t),其中,f1为该射频信号的频率;

所述的第二射频信号发生器产生的射频信号为cos(2πf2t),其中,f2为该射频信号的频率;

所述DP-BPSK调制器内部的第一DD-MZM、第二DD-MZM的直流偏置均偏置在最大传输点,即VDC1=VDC2=0;

所述的码型信号发生器产生两路并行数字信号,两路数字信号的速率一致且为f1/6;

DP-BPSK调制器的输入和输出推导过程,具体如下:

其中,ωc为LD输出光载波的中心频率,ω1和ω2分别为两台射频信号源产生的射频信号的频率,β1和β2为射频信号的调制深度β1=πV1/Vπ,β2=πV2/Vπ,V1、V2为输入射频信号的幅度,φ1、φ2为直流偏置引起的相位,γ1、γ2为输入的数字信号的调制深度,s1(t)、s2(t)为输入的数字信号;

将表达式利用贝塞尔函数展开得:

其中,Jn代表贝塞尔函数展开系数;

令φ1=φ2=0,调制后的信号经PD后表示为:

i1=Ex*Ex*αJ1(β)cos(ω1t)sin(γ1s1(t))+J0(β)cos(γ1s1(t));

i2=Ey*Ey*αJ1(β)cos(ω2t)sin(γ2s2(t))+J0(β)cos(γ2s2(t));

当s1(t)={1,-1},s2(t)={1,-1}时经过PD后产生了双频段相位编码信号。

2.根据权利要求1所述的基于DP-BPSK的双频段相位编码信号产生的系统,其特征在于,所述LD光源出射的光波表示为:Ein(t)=E0exp(jωct),其中,E0表示为输入光载波的电场幅度,ωc为输入光载波的中心频率。

3.根据权利要求1所述的基于DP-BPSK的双频段相位编码信号产生的系统,其特征在于,经过光电探测器后,调制输出光信号转化为电信号。

4.一种如权利要求1-3任一项所述系统的双频段相位编码信号产生的方法,其特征在于,包括如下步骤:S1.LD光源(1)产生连续光波,经过光纤进入DP-BPSK调制器;

S2.第一射频信号发生器(7)产生的射频信号加载于DP-BPSK调制器内部第一DD-MZM(2)上;

S3.第二射频信号发生器(8)产生的射频信号加载于DP-BPSK调制器内部第二DD-MZM(3)上;

S4.码型信号发生器(6)产生两路数字信号作为输入电压信号分别加载在DP-BPSK调制器的第一DD-MZM(2)、第二DD-MZM(3)上;

S5.通过DP-BPSK调制器内部的偏振合束器(5)将输出的调制信号输入光电探测器(9)。