[发明专利]一种锁相和数据分离的平衡锁相环系统及方法

权利要求书

1.一种锁相和数据分离的平衡锁相环系统，其特征在于：包括：180°光混频器、本振激光器、分光镜、平衡光电探测器1、平衡光电探测器2、低速直流耦合跨阻放大器和高速交流耦合跨阻放大器；

180°光混频器将外部接收的光信号与本振激光器产生的本振激光信号进行混频后送至两个分光镜，两个分光镜将混频后的光信号中的0°和180°光信号分别进行分光，得到小分光比光信号和大分光比光信号，将小分光比光信号中的0°和180°光信号送至平衡光电探测器1，平衡光电探测器1对混频分光后的光信号中的0°和180°光信号进行光电转换后，分别得到小分光比0°和180°电信号，送至低速直流耦合跨阻放大器，由低速直流耦合跨阻放大器对该小分光比0°和180°电信号放大滤波，产生相位误差信号送至环路滤波器，环路滤波器根据该相位误差信号对本振激光器进行控制，实现接收的光信号和本振激光信号的相位同步；大分光比光信号中的0°和180°光信号送至平衡光电探测器2，平衡光电探测器2对大分光比光信号中的0°和180°光信号进行光电转换后，分别得到大分光比0°和180°电信号，送至高速交流耦合跨阻放大器，由高速交流耦合跨阻放大器对该大分光比0°和180°电信号进行放大，作为系统的输出，用于时钟和数据恢复。

2.根据其权利要求1所述的一种锁相和数据分离的平衡锁相环系统，其特征在于：接收所述外部光信号的调制格式是强度调制信号或相位调制信号。

3.根据其权利要求1所述的一种锁相和数据分离的平衡锁相环系统，其特征在于：所述两个分光镜将混频后的光信号中的0°和180°光信号分别进行分光，得到小分光比信号，该小分光比信号为小于混频后的光信号中的0°和180°光信号功率的50％的信号；两个分光镜将混频后的光信号中的0°和180°光信号分别进行分光，得到的大分光比信号，该大分光比信号为大于混频后的光信号中的0°和180°光信号的功率50％的信号。

4.根据其权利要求1所述的一种锁相和数据分离的平衡锁相环系统，其特征在于：所述低速直流耦合跨阻放大器为跨阻放大器,且为低通型放大器，输入为直流耦合，需要对直流分量进行放大，并且只允许低于1MHz的低频分量通过放大器进行放大。

5.根据其权利要求1所述的一种锁相和数据分离的平衡锁相环系统，其特征在于：所述高速交 流耦合跨阻放大器为跨阻放大器，且为高通型放大器，对输入信号中的直流分量进行阻断，只允许对大于1MHz的高频分量进行放大。

6.一种锁相和数据分离的平衡锁相环方法，其特征在于步骤如下：

(1)180°光混频器将外部接收的光信号与本振激光器产生的本振激光信号进行混频后送至两个分光镜；

(2)两个分光镜将步骤(1)混频后的光信号中的0°和180°光信号分别进行分光，得到小分光比光信号和大分光比光信号；

(3)将步骤(2)的小分光比光信号中的0°和180°光信号送至平衡光电探测器1，平衡光电探测器1对混频分光后的光信号中的0°和180°光信号进行光电转换后，分别得到小分光比0°和180°电信号，送至低速直流耦合跨阻放大器，由低速直流耦合跨阻放大器对该小分光比0°和180°电信号放大滤波，产生相位误差信号送至环路滤波器，环路滤波器根据该相位误差信号对本振激光器进行控制，实现接收的光信号和本振激光信号的相位同步；

(4)将步骤(2)大分光比光信号中的0°和180°光信号送至平衡光电探测器2，平衡光电探测器2对大分光比光信号中的0°和180°光信号进行光电转换后，分别得到大分光比0°和180°电信号，送至高速交流耦合跨阻放大器，由高速交流耦合跨阻放大器对该大分光比0°和180°电信号进行放大，作为系统的输出，用于时钟和数据恢复。