[发明专利]相干光频传递中继系统及中继方法

权利要求书

1.一种相干光频传递中继系统，其特征在于，该系统包括：

相干接收装置(1)，用于接收经上一级光纤链路长距离传输的光频标准信号，将接收到的光信号进行低噪声放大，并将一部分放大后的光信号返回给上一级光纤链路，另一部分放大后的光信号传输至相干光接收和噪声补偿装置(2)；

相干光接收和噪声补偿装置(2)，用于将相干接收装置(1)输入的放大后的光信号输出给下一级光纤链路、将下一级光纤链路返回的光频标准信号进行低噪声放大，并对光频标准信号在下一级光纤链路中传输时引入的相位噪声进行补偿；

所述的相干接收装置(1)包括：

参考频率振荡器(RF)、第一光环形器(CIR1)、第一1×2光耦合器(OC1)、第一声光调制器(AOM1)、第二光环形器(CIR2)、第一从激光器(Slave Laser1)、1×3光耦合器(OC2)、第二1×2光耦合器(OC3)、第一光电探测器(PD1)、射频放大器(AMP)和第一锁相环电路(PLL1)；

所述的第一光环形器(CIR1)的第2端口接收到从上一级光纤链路传递过来的光频标准信号后，通过该第一光环形器(CIR1)的第3端口输出给第一1×2光耦合器(OC1)，该第一1×2光耦合器(OC1)将输入光频标准信号分为两路，第一路输入第二1×2光耦合器(OC3)，第二路输入至第一声光调制器(AOM1)，该第一声光调制器(AOM1)的输出口连接第二光环形器(CIR2)的第1端口，第二光环形器(CIR2)的第2端口的输出光注入第一从激光器(SlaveLaser1)，经该第一从激光器(Slave Laser1)放大后的输出光依次经第二光环形器(CIR2)的第2端口、第3端口输入1×3光耦合器(OC2)，该1×3光耦合器(OC2)将输入光信号分为三路，一路输入第二1×2光耦合器(OC3)，与第一1×2光耦合器(OC1)的第一路输出合束，该第二1×2光耦合器(OC3)的输出光信号入射到第一光电探测器(PD1)产生射频信号后经射频放大器(AMP)放大输入第一锁相环电路(PLL1)，与所述的参考频率振荡器(RF)输出的参考信号比对得到注入锁定过程引入的相位噪声后经PID算法处理，输出控制信号给第一声光调制器(AOM1)的射频输入口，对经第一声光调制器(AOM1)的光信号进行频率调制；第二路输入第二级相干光接收和噪声补偿装置(2)；第三路输入第一光环形器(CIR1)的第1端口，经该第一光环形器(CIR1)的第2端口输出，返回到上一级光纤链路中；

所述的相干光接收和噪声补偿装置(2)包括：

第三光环形器(CIR3)、第四光环形器(CIR4)、第三1×2光耦合器(OC4)、第四1×2光耦合器(OC5)、第五1×2光耦合器(OC6)、第六1×2光耦合器(OC7)、第七1×2光耦合器(OC8)、第二声光调制器(AOM2)、第二光电探测器(PD2)、第三光电探测器(PD3)、第二从激光器(Slave Laser2)、第二锁相环电路(PLL2)和第三锁相环电路(PLL3)；

所述的第二声光调制器(AOM2)的光学端口接收下一级光纤链路返回的光频标准信号，经该第二声光调制器(AOM2)输出给第三光环形器(CIR3)的第2端口，通过该第三光环形器(CIR3)的第3端口输出给第三1×2光耦合器(OC4)，该第三1×2光耦合器(OC4)将光信号分为两路，一路输入第五1×2光耦合器(OC6)，第二路输入第四光环形器(CIR4)的第1端口，经第2端口输出，并注入第二从激光器(Slave Laser2)，经该第二从激光器(Slave Laser2)放大后的输出光经第四光环形器(CIR4)的第2端口输入、经第3端口输出至第四1×2光耦合器(OC5)，该第四1×2光耦合器(OC5)将光信号分为两路，一路输入第七1×2光耦合器(OC8)，第二路与第三1×2光耦合器(OC4)的第一路光信号在第五1×2光耦合器(OC6)处合束，该第五1×2光耦合器(OC6)的输出光信号入射到第二光电探测器(PD2)得到注入锁定过程引入的相位噪声后输入第二锁相环电路(PLL2)经PID算法处理输出控制信号给第二从激光器(Slave Laser2)的驱动电流调制口，对第二从激光器(Slave Laser2)的输出光信号进行频率调制；

所述的第六1×2光耦合器(OC7)接收相干接收装置(1)输入的光信号，并将其分为两路，一路与第四1×2光耦合器(OC5)输出的第一路光信号在第七1×2光耦合器(OC8)处合束，该第七1×2光耦合器(OC8)的输出光信号入射到第三光电探测器(PD3)产生射频信号后输入第三锁相环电路(PLL3)，与所述的参考频率振荡器(RF)比对得到光频标准信号在下一级光纤链路传输时引入的相位噪声后经PID算法处理输出控制信号给第二声光调制器(AOM2)的射频输入口，对经第二声光调制器(AOM2)的光信号进行频率调制；该第六1×2光耦合器(OC7)输出的第二路光信号输入第三光环形器(CIR3)的第1端口，该第三光环形器(CIR3)的第2端口输出的光信号经第二声光调制器(AOM2)输出给下一级光纤链路。