[发明专利]一种光纤共轭稳相传输方法

权利要求书

1.一种光纤共轭稳相传输方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)、基于掺铒放大锁模光纤激光器产生离散、间隔固定和载波包络相位频率锁定的光梳线信号；

其中，f₀为载波包络相位频率，f_r为光梳线信号的重复频率，n＝0,1,2,…,N，共计N+1根光梳线，为初始相位；

(2)、将产生的光梳线信号由分光器分为两路，一路直接作为探测信号，另一路送入光电二极管PD1；

(3)、利用光电二极管PD1进行差分检测，计算出任意两根光梳线间的电流I(t)；

I(t)＝R[E_i(t)+E_j(t)]²

∝cos[(j-i)f_rt]

其中，R为光电二极管的响应系数，i与j表示第i与第j根梳线；

根据N+1根光梳线，最终得到频率范围为f_r～Nf_r，频率间隔为f_r的射频源信号；

(4)、利用带通滤波器BPF1对射频源信号进行滤波，再将滤波后的信号记为辅助信号I_a(t)；

(5)、利用光环行器控制探测信号从光环行器的左侧输入、右侧输出，经由波分复用器WDM1耦合进入光纤链路，再在光纤链路的输出端，通过波分复用器WDM2分离出探测信号；

其中，探测信号在光纤链路的传输过程中，设光纤链路受环境变化影响而产生的延时为τ，则输入至波分复用器WDM2的探测信号为：

其中，p、q表示N+1根光梳线信号中的任意两根频率差为ω₀/2的光梳线信号；

(6)、探测信号经过法拉第旋镜反射回波分复用器WDM2，再耦合进入同一光纤链路，然后通过波分解复用器WDM1分离出回传探测信号，最后利用光环行器控制回传探测信号从光环行器的右侧输入、下侧输出；

其中，回传探测信号在光纤链路的传输过程中，感知到光纤链路的延时抖动并转化为光梳线的相位变化，那么输入至波分复用器WDM1的回传探测信号为：

(7)、回传探测信号先通过单向掺铒光纤放大器来补偿光纤链路的损耗，再利用光电二极管PD2进行差分检测，并通过带通滤波器BPF2滤波处理，得到射频信号I_r(t)；

(8)、将辅助信号I_a(t)和射频信号I_r(t)通过混频器进行混频处理，再将混频后的信号由带通滤波器BPF3进行滤波处理，保留混频后的差频信号I_RF(t)；

I_RF(t)∝cos[ω₀t+ω₀τ]

(9)、将差频信号I_RF(t)作为待传信号，通过电光转换模块将电信号转换为光信号，再通过波分复用器WDM1耦合进入光纤链路，在光纤链路的输出端通过波分复用器WDM2分离出待传信号，然后利用光电二极管PD3进行差分检测，并通过带通滤波器BPF4滤波处理，得到宽带射频稳相信号I_RF'(t)；

I_RF'(t)∝cos(ω₀t)

其中，所述探测信号满足：

设待传信号角频率为ω₀，在探测信号支路中，光梳线信号考虑所有光梳线间隔为ω₀/2，即间隔频率为待传信号频率的一半的任意两根光梳线都作为探测信号，探测信号中任意两根光梳线间隔为ω₀/2的光梳线信号分别为：

其中，p、q表示N+1根光梳线信号中的任意两根频率差为ω₀/2的光梳线信号；每根光梳线信号的角频率为ω₀，满足