[发明专利]一种相位同步的声光调制器驱动装置及方法

说明书

本发明公开了一种相位同步的声光调制器驱动装置及方法，包括：信号源输出时钟同步的高频信号和低频信号，利用源自低频信号的矩形波实现高频信号的斩波，并将斩波后的信号用于驱动声光调制器。利用信号源、波形整形单元、可编程数字延迟器、电子开关、模数转换器和处理器，实现高频信号斩波前后波形的同相检测，并根据检测结果调整用于斩波的矩形波信号延迟时间，形成一个实现相位同步的闭环控制系统。将斩波前的高频信号送入解调装置作为正交混频的本振信号，实现了声光调制器驱动信号与解调装置中正交混频本振信号的相位同步，提高了解调精度。

技术领域

本发明涉及声光调制器驱动技术领域，特别涉及一种相位同步的声光调制器驱动装置及方法。

背景技术

声光调制器广泛应用于相干型相位敏感光时域反射技术领域。该技术依靠声光调制器对光信号进行频率调制，调频后的光信号分为本振光和探测光。在信号解调过程中，首先将本振光和返回的探测光相干，然后对相干后的信号与声光调制器的驱动信号进行下变频正交混频，最终得到被测信号。

在相干型相位敏感光时域反射技术领域，声光调制器的驱动需要采用正弦波信号与脉冲信号叠加的形式。当脉冲信号为高电平时，声光调制器被正弦波信号驱动；当脉冲信号为低电平时，声光调制器不存在驱动信号。

在现有声光调制器驱动技术中，正弦波信号和脉冲信号通常采用不同的时钟源，每个脉冲最终获取的正弦波信号的初相位是随机的，导致解调过程引入了不确定的干扰项，影响了解调精度。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述难题，提供了一种相位同步的声光调制器驱动装置及方法，实现了声光调制器驱动信号与解调装置中正交混频本振信号的相位同步，提高了解调精度。

为实现上述目的，本发明的具体方案如下：

一种相位同步的声光调制器驱动装置，包括：处理器、信号源、波形整形单元、可编程数字延迟器、电子开关、模数转换器和放大模块；

所述处理器与信号源连接，所述信号源、波形整形单元、可编程数字延迟器和模数转换器依次串联连接，所述处理器与可编程数字延迟器和模数转换器分别连接；

所述电子开关的输入端与信号源和可编程数字延迟器分别连接，所述电子开关的输出端与模数转换器和放大模块分别连接。

进一步地，所述信号源输出两路正弦信号，第一路是高频信号，作为声光调制器驱动信号的源信号，连接到电子开关和模数转换器；第二路是低频信号，作为电子开关的控制源信号，连接到波形整形单元。

进一步地，所述可编程数字延迟器接收到波形整形单元输出的方波信号的边沿，延迟设定时间后，输出一个矩形波信号分别给电子开关和模数转换器。

进一步地，电子开关接收到的开关控制信号为低电平时，开关断开，不输出信号；接收到的开关控制信号为高电平时，开关闭合，将信号源的第一路高频信号输出到模数转换器和放大模块。

进一步地，所述处理器包括：

信号源驱动单元：用于设置信号源两路信号的频率和相位；

延迟驱动单元：用于设置可编程数字延迟器的延迟时间和矩形波信号高电平宽度；

同相检测单元：用于判断来自模数转换器的两路路数字信号相位是否同步。

进一步地，所述信号源包括：第一直接数字频率合成器、第二直接数字频率合成器和高稳定性晶振；

第一直接数字频率合成器和第二直接数字频率合成器连接同一个高稳定性晶振，保证时钟同步；第一直接数字频率合成器的输出作为信号源的第一路高频信号，第二直接数字频率合成器的输出作为信号源的第二路低频信号。