[发明专利]基于匹配延迟采样光相干系统

权利要求书

1.一种基于匹配延迟采样光相干系统，其特征在于，包括激光器、第一光耦合器、光频域反射计测量系统以及测量与补偿系统，所述激光器通过第一光耦合器形成第一路输出端和第二路输出端，其中，所述第一路输出端与光频域反射计测量系统的输入端相连接，所述第二路输出端与测量与补偿系统的第二光耦合器的输入端相连接；

所述测量与补偿系统，其特征在于，包括第二光耦合器、90度混合光耦合器以及差分光电探测器，光信号通过所述第二光耦合器形成第三路输出端和第四路输出端，所述第三路输出端通过保偏光纤与90度混合光耦合器的第一个输入端相连接，并由90度混合光耦合器的第五路输出端输出，所述第四路输出端直接与90度混合光耦合器的第二个输入端相连接，并由90度混合光耦合器的第六路输出端输出，所述差分光电探测器包括第一差分光电探测器和第二差分光电探测器，所述第五路输出端与第一差分光电探测器的输入端相连接，所述第六路输出端与第二差分光电探测器的输入端相连接，并由两个差分光电探测器的输出端输出；

所述基于匹配延迟采样光相干系统，还包括数据采集卡和计算机，所述光频域反射计测量系统的输出端以及测量与补偿系统的两个差分光电探测器的输出端均与数据采集卡的输入端相连接，所述数据采集卡的输出端与计算机相连接；

所述测量与补偿，具体是：

激光器输出的光信号通过第一光耦合器分为第一路光信号和第二路光信号，其中，第一路光信号经过光频域反射计测量后输出，第二路光信号经过第二光耦合器分为第三路光信号和第四路光信号，其中，第三路光信号经过保偏光纤，输入到90度混合光耦合器的第一个输入端，第四路光信号直接输入到90度混合光耦合器的第二个输入端；

90度混合光耦合器的第五路输出端和第六路输出端的光信号分别输入到差分光电探测器的输入端中；

差分光电探测器输出端输出的电信号与第一路光信号共同输入到数据采集卡的输入端，同步进行数据采集；

对数据采集卡接收到的数据进行数据处理，得到光信号的相对相位信息，即激光的相位噪声的时域反映；

同步采集的第一路光信号为待补偿数据，与得到的光信号的相对相位信息数据一起通过计算机进行处理，即得到相位噪声补偿结果。

2.根据权利要求1所述的基于匹配延迟采样光相干系统，其特征在于，所述第五路输出端和第六路输出端分别有两个输出端口，相应地，每一个差分光电探测器均设有两个输入端口。

3.根据权利要求1所述的基于匹配延迟采样光相干系统，其特征在于，两个差分光电探测器的参数一致。

4.根据权利要求1所述的基于匹配延迟采样光相干系统，其特征在于，所述第二光耦合器的耦合点和90度混合光耦合器的耦合点之间的两路光信号传播延迟时间差与数据采集卡的采样周期相等。

5.根据权利要求1所述的基于匹配延迟采样光相干系统，其特征在于，所述90度混合光耦合器的第一个输入端的输入信号为S，第二个输入端的输入信号为L，则，90度混合光耦合器第五路输出端的两个端口输出的信号分别为S+L，S-L，90度混合光耦合器第六路输出端的两个端口输出的信号分别为S+jL,S-jL，其中，j为虚数单位。

6.根据权利要求1所述的基于匹配延迟采样光相干系统，其特征在于，所述对数据采集卡接收到的数据进行数据处理，具体为：将第一差分光电探测器的输入端口采集到的数据作为实数部分，第二差分光电探测器的输入端口采集到的数据做为虚数部分，得到一组复数数据，求取其相位，将相位逐个累加，即得到激光时域上的相位信息。