[发明专利]光电混合振荡锁相环

说明书

一种光电混合振荡锁相环，构成包括信号光光源、本振激光光源、振荡信号源、2×4 90°自由空间光学桥接器、第一平衡探测器、第二平衡探测器、第一混频器、第二混频器、第三混频器、第一加法器、第二加法器、功率探测器、带通滤波器、低通滤波器、压控振荡器、第一相移器、第二相移器和信号接收器。本发明将光电进行分离，光与光混合、电与电混合，在电域中，引入振荡信号进行锁相。这不仅降低了对本振激光光源的要求，实现快速锁定，而且免受数据通道与锁相通道之间的串扰的影响，无需残余载波的传输。这对于未来自由空间相干光通信具有非常重要的意义。

技术领域

本发明涉及自由空间相干光通信，特别是一种光电混合振荡锁相环，该发明用于星地激光通信链路中的地面接收装置，对接收到的信号进行解调，输出数据信号。

背景技术

自由空间相干光通信技术以其高接收灵敏度的优势,受到人们的广泛关注，但其系统存在复杂的问题，尤其是对本振激光要求高、误码率低等，于是我们开展了光电混合振荡锁相环的研究。这将对自由空间相干光通信具有非常重要的意义。

现有技术[1](孙建锋,张波,张宁,等..,“基于2×4 90°光学桥接器的光电混合探测装置”,中国发明专利(申请号：CN201610058350.2,公开号：CN105721061A))采用光与光混合、电与电混合，极大的降低了对本振激光器的要求，但是会受到数据通道与锁相通道之间的串扰的影响。

发明内容

本发明针对星间或星地相干激光通信中的应用背景，提出一种光电混合振荡锁相环。本发明的实现是将光电进行分离，光与光混合、电与电混合，在电域中，引入振荡信号进行锁相。这不仅降低了对本振激光光源的要求，实现快速锁定，而且免受数据通道与锁相通道之间的串扰的影响，无需残余载波的传输。这对于未来自由空间相干光通信具有非常重要的意义。

本发明的技术解决方案如下：

一种光电混合振荡锁相环，特点在于其构成包括信号光光源、本振激光光源、振荡信号源、2×4 90°自由空间光学桥接器、第一平衡探测器、第二平衡探测器、第一混频器、第二混频器、第三混频器、第一加法器、第二加法器、功率探测器、带通滤波器、低通滤波器、压控振荡器、第一相移器、第二相移器和信号接收器；

所述的信号光光源的输出端与所述的2×4 90°自由空间光学桥接器的第一输入端相连，所述的本振激光光源的输出端与所述的2×4 90°自由空间光学桥接器的第二输入端相连，所述的2×4 90°自由空间光学桥接器的第一输出端和第二输出端分别与所述的第一平衡探测器的第一输入端和第二输入端相连，第三输出端和第四输出端分别与所述的第二平衡探测器的第一输入端和第二输入端相连，所述的第一平衡探测器的输出端与所述的第一混频器的第一输入端相连，所述的第二平衡探测器的输出端与所述的第二混频器的第一输入端相连，所述的第一混频器的输出端与所述的第二混频器的输出端分别与所述的第一加法器的第一输入端和第二输入端相连，所述的第一加法器的输出端分别与所述的功率探测器的输入端与所述的信号接收器的输入端相连，该功率探测器输出端与所述的带通滤波器的输入端相连，所述的带通滤波器的输出端与所述的第三混频器的第一输入端相连，所述的第三混频器的输出端与所述的低通滤波器的输入端相连，所述的低通滤波器的输出端与所述的第二加法器的输入端相连，所述的振荡信号源的第一输出端和第二输出端分别与所述的第二相移器的输入端与所述的第二加法器的第二输入端相连，所述的第二相移器的输出端与所述的第三混频器的第二输入端相连，所述的第二加法器的输出端与所述的压控振荡器相连，所述的压控振荡器的第一输出端和第二输出端分别与所述的第一混频器的第二输入端与所述的第一相移器的输入端相连，所述的第一相移器的输出端与所述的第二混频器的第二输入端相连；