一种偏振无关相干接收机的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及光通信技术领域，特别设及一种偏振无关相干接收机。
【背景技术】
[0002] 在光电通信领域，更大的带宽、更长的传输距离、更高的接收灵敏度，永远是光电 通信技术的发展目标。相干光检测技术因其在灵敏度上巨大趋势，可W大大延长中继距离， 并能有效保证光学载波的带宽优势，极大地提高了通信容量，缓解了传统光通信带宽和功 率受限的问题，已经成为未来光通信系统的主要发展方向。
[0003] 然而，作为相干光通信系统的核屯、器件，光学相干接收机对相干接收具有非常严 苛要求，大大增加了系统的光学和电子器件成本，限制了相干通信技术的大范围应用。偏振 敏感就是相干探测的一个固有难点，只有在信号光和本振光的偏振态完全一致时，相干接 收机才能获得最大的相干增益而得到良好的接收灵敏度，而在相干通信系统中的实际应用 中，因为光学信道在环境的影响下会导致传输的信号光的偏振态发生随机扰动，进一步增 加了相干接收机的偏振匹配难度。目前商用上对此采用方案是通过偏振分集技术来实现相 干接收机的偏振无关，但大大增加系统的复杂程度，使之应用范围受到限制。
【发明内容】
[0004] 本发明所要解决的技术问题是提供一种提升抗传输扰动，降低匹配难度，提高相 干增益而获得良好灵敏度的相干接收机。
[0005] 为解决上述技术问题，本发明提供了一种偏振无关相干接收机，包括：
[0006] 本振光源，所述本振光源产生线偏本振光；
[0007] 本振光调制单元，所述本振光调制单元与所述本振光源相连，调节所述本振光的 偏振态，W适应不同偏振态的信号光；
[000引混频器，与所述本振光调制单元相连，接收所述本振光，并将其与信号光进行混频 生成混频信号光；
[0009] 光电转换模块，所述光电转换模块与所述混频器相连，接收所述混频信号光，转换 成电信号输出，将所述信号光的偏振信息，转为输出信号的强度信息和相位信息；
[0010] 其中，所述本振光调制单元包括：偏振分束器、相位调制器W及偏振合束器；
[0011] 所述偏振分束器接收所述线偏本振光，并将其分成功率相等，偏振态相互垂直的 第一线偏光和第二线偏光；
[0012] 所述相位调制器与所述偏振分束器相连，接收所述第一线偏光并调整其相位，产 生第=线偏光；
[0013] 所述偏振合束器，接收所述第=线偏光和所述第二线偏光，并将二者合束成一束， 产生所述调制本振光。
[0014] 进一步地，所述光电转换模块包括；平衡探测器；所述平衡探测器与所述混频器 相连，接收所述混频信号光转换成电信号。
[0015] 进一步地，所述混频器为90。混频器；
[0016] 所述光电转换模块包括：
[0017] 四个光电探测器PDW及与之对应的四个低通滤波器LPF，所述四个光电探测器PD W及与之对应的四个低通滤波器LPF接收所述90°混频器输出的混频信号光，生成Ii、12、 Qi和Q2四路信号；
[001引其中，所述Ii信号与所述12信号相乘，所述Qi信号与所述Q2信号相乘；两个乘积 叠加，抵消中频部分，获得OOK信号，实现OOK信号的相位无关和频率无关。
[0019] 进一步地，所述偏振无关相干接收机还包括：强度和相位调制模块；所述强度和 相位调制模块连接在所述本振光源与所述偏振分束器之间，补偿器件损失造成的功率和相 位偏差。
[0020] 进一步地，在所述信号光为线偏信号光的情况下，所述本振光为圆偏本振光，所述 第=线偏光与所述第二线偏光的相位差为90°。
[0021] 进一步地，在W知所述信号光的楠圆率的情况下，通过所述相位调制器调节所述 第一线偏光的相位，使所述第=线偏光与所述第二线偏光的相位差为90°，获得楠圆本振 光，与所述信号光混频。
[0022] 进一步地，在所述信号光的偏振态为非线偏光的情况下，在所述相位调制器上施 加动态周期性扫描电压，控制所述第S线偏光与所述第二线偏光的相位差在-31~31范围 内动态变化，实现相位扫描；
[0023] 其中，输出信号为单个周期内信号强度的平均值；所述动态电压的周期与所述信 号光周期同步或者使所述信号光周期的整数倍。
[0024] 本发明提供的偏振无关相干接收机通过本振光调制单元将本振光转换为调制本 振光，作为载波与信号光混频检测，将信号光的偏振信息转换成输出电信号的强度变化的 幅度和相位信息，利用对强度信息的相位变化的控制，实现外差接收在强度调制应用中的 偏振无关性，进而避免了传输过程中偏振扰动造成的不利影响，大大降低了匹配难度，提升 了相干增益，W获得良好的灵敏度；同时，基于高速OOK光纤通信系统，采用90°相干混频 器，将混频后光电探测器接收的两路同相信号经过低通滤波器进行相乘，将相乘信号与正 交信号的相乘信号进行叠加，实现高速OOK相干接收机的偏振无关、相位无关、频率无关的 特性，大大降低了系统复杂程度，同时保持良好的相干增益和灵敏度；本装置结构简单，易 于控制，成本低廉易于广泛使用。
【附图说明】
[0025] 图1为本发明实施例提供的基于调制本振光的外差相干接收机的结构原理图；
[0026] 图2为本发明实施例提供的调制本振光的产生机理图；
[0027] 图3为本发明实施例提供的探测不同偏振态信号光所采用的本振光偏振控制原 理图；
[002引图4为本发明实施例提供的高速近零差OOK接收机原理图。
[0029] 图5为本发明实施例提供的偏振无关相干接收机对于非线偏信号光的输出波形 示意图。
【具体实施方式】
[0030] 参见图1和图2,本发明实施例提供的一种偏振无关相干接收机，包括：本振光源、 本振光调制单元、混频器W及光电转换模块。
[0031] 本振光源用于产生线偏本振光，作为传输载波。
[0032] 本振光调制单元与本振光源相连，将本振光转换成调制本振光；利于实现信号光 偏振信息向电信号相位信息的传递。
[0033] 混频器接收调制本振光和信号光，并进行混频生成混频信号光；
[0034] 光电转换模块，光电转换模块与混频器相连，接收混频信号光，转换成电信号输 出；在光信号转化成电信号的过程中，成功的将信号光的偏振信息转换成输出信号的强度 信息和相位信息，利用对强度信息的相位变化的控制，进而实现了偏振无关的特性，大大提 升了抗扰动能力。光电转换模块包括；平衡探测器；平衡探测器与混频器相连，接收混频信 号光转换成电信号，将信号光的偏振信息转换成电信号的强度变化的幅度和相位信息；实 现偏振无关。
[0035] 其中，本振光调制单元包括；偏振分束器、相位调制器W及偏振合束器；
[0036] 偏振分束器接收线偏本振光，并将其分成功率相等，偏振态相互垂直的第一线偏 光和第二线偏光；相位调制器与偏振分束器相连，接收第一线偏光并调整其相位，产生第= 线偏光；偏振合束器，接收第=线偏光和第二线偏光，并将二者合束成一束，产生调制本振 光。
[0037] 采用外差检测模式的情况下，光电转换模块包括；平衡探测器；平衡探测器与