一种模数混合控制的光纤相位补偿器及补偿方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107302399A(43)申请公布日2017.10.27(21)申请号201710658664.0H04B10/61(2013.01)(22)申请日2017.08.04(71)申请人中国电子科技集团公司第三十四研究所地址541004广西壮族自治区桂林市六合路98号(72)发明人岳耀笠欧阳竑赵灏胡挺付益张昕童章伟唐超覃良标(74)专利代理机构桂林市持衡专利商标事务所有限公司45107代理人欧阳波(51)Int.Cl.H04B10/2543(2013.01)H04B10/50(2013.01)权利要求书2页说明书5页附图2页(54)发明名称一种模数混合控制的光纤相位补偿器及补偿方法(57)摘要本发明为一种模数混合控制的光纤相位补偿器及补偿方法，本补偿器的3×3光纤耦合器的迈克尔逊干涉仪输出相位差为2π/3的2束激光信号，接入第一、二光电探测器，输出信号接入微处理器；第一光电探测器的另一路模拟电信号与微处理器对A调制器的控制信号相加共同控制A调制器。微处理器输出信号控制B调制器。本补偿方法第一光电探测器的模拟信号直接对A调制器进行相位补偿；微处理器按两光电探测器的输出得到相干信号的相位变化方向和变化值，漂移量超过π/2，微处理器数字控制A调制器补偿回±π/2以内。A调制器近满量程时微处理器调节B调制器，使A恢复50％量程。本发明模拟和数字信号相结合兼顾大量程和高精度相位补偿要求。CN107302399ACN107302399A权利要求书1/2页1.一种模数混合控制的光纤相位补偿器，包括单纵模激光器、光纤干涉仪、微处理器、光电探测器、数模转换电路、模数转换电路、波分复用器以及基于发射型压电陶瓷的光纤相位调制器，其特征在于：所述光纤干涉仪为基于3×3光纤耦合器的迈克尔逊干涉仪，单纵模激光器接入迈克尔逊干涉仪的3×3光纤耦合器的第2端口，其第4端口作为迈克尔逊干涉仪的测量臂，连接波分复用器，与同时输入波分复用器的业务光信号合波，波分复用器公共端经A调制器和B调制器连接传输光纤，光纤串联的A调制器和B调制器的输出为本光纤相位补偿器的输出端；3×3光纤耦合器第6端口作为参考臂连接迈克尔逊干涉仪的光纤反射镜，从传输光纤和第6端口的光纤反射镜反射回来的两路光信号分别经第4和第6端口返回3×3光纤耦合器，并经第1和第3端口分别接入第一和第二光电探测器，第1和第3端口输出的光信号相位相差2π/3，所述3×3光纤耦合器的第5端口空置；所述第一光电探测器输出的一路模拟电信号直接接入加法器；第一光电探测器输出的另一路模拟电信号和第二光电探测器光电转换所得电信号经模数转换模块后接入微处理器，微处理器输出的第一路控制信号经数模转换后接入上述加法器，加法器连接A调制器，微处理器的数字控制信号转换后与第一光电探测器输出的模拟电信号相加共同控制A调制器；微处理器输出的第二路控制信号经数模转换模块后接入B调制器；所述B调制器即大量程光纤相位调制器，A调制器即小量程光纤相位调制器。2.根据权利要求1所述的模数混合控制的光纤相位补偿器，其特征在于：所述A调制器是光纤缠绕在管状发射型压电陶瓷的光纤相位调制器；所述B调制器是光纤缠绕在管状发射型压电陶瓷的光纤相位调制器或者是连续可调光纤延迟线。3.根据权利要求1所述的模数混合控制的光纤相位补偿器，其特征在于：所述A调制器连续调节的调制器；所述B调制器的的调节步长10～100λ，λ为单纵模激光器输出的激光信号波长。4.根据权利要求1所述的模数混合控制的光纤相位补偿器，其特征在于：所述A调制器连续调节的调制器；所述B调制器的的调节步长10λ，λ为单纵模激光器输出的激光信号波长。5.根据权利要求1所述的模数混合控制的光纤相位补偿器，其特征在于：所述B调制器的最大调节量程为A调制器最大调节量程的10～100倍。6.根据权利要求1所述的模数混合控制的光纤相位补偿器，其特征在于：所述3×3光纤耦合器的分光比为1:1:1，即分到4、5、6端口输出的光信号功率相等。7.根据权利要求1所述的模数混合控制的光纤相位补偿器，其特征在于：所述两个光电探测器输出的模拟信号经过相同的信号放大电路后再接入模数转换模块；和/或，所述加法器经一个高压放大电路接入A调制器，所述微处理器输出的第二路控制信号经数模转换模块后再经过一个高压放大电路后再接入B调制器，两个高压放大电路相同。8.根据权利要求1至7中任一项所述的模数混合控制的光纤相位补偿器的补偿方法，其特征在于其主要步骤如下：Ⅰ、相位调节量程处于50％量程处A调制器和B调制器上电后，默认相位调节量程处于50％处；2CN107302399A权利要求书2/2页Ⅱ、光纤相位漂移量在±π/2范围内，模拟信号直接控制A调制器第一光电探测器