[发明专利]一种具有稳相功能的EDFA系统

说明书

本发明公开了一种具有稳相功能的EDFA系统，属于光控相控阵阵列技术领域，包括激光器模块、粗波分复用模块、可调光纤延时模块、EDFA模块、粗波分解复用模块、光电探测器模块、低噪声放大器模块、第一1分2射频功分器模块、射频鉴相器模块、信号处理模块、第二1分2射频功分器模块。本发明采用主动反馈的方式对链路中EDFA本身进行稳相控制，采用波分复用技术将用于控制稳相的信号和传输通道中的射频信号分离开来，避免了对传输信道中的信号造成干扰；并通过将参考输入和参考输出端口外置的方式增加了系统配置的灵活性。

技术领域

本发明涉及光控相控阵阵列技术领域，具体涉及一种具有稳相功能的EDFA系统。

背景技术

EDFA在光放大方面具有非常明显的优势，相比于半导体放大器的高噪声系数，拉曼放大器的大体积及高泵浦功率，EDFA光放大器具有低噪声、小尺寸等不可比拟的优势。在光信号长距离传输、光控相控阵波束形成等领域具有广泛的应用。

但是在光控波束形成领域，由于对不同通道的延时精度要求非常高，而微波光子链路系统中，激光器、调制器、延时网络、探测器等组成部分在集成化和小型化上具有较大的提升空间，这也意味着它们彼此之间的相位一致性更易于控制，而EDFA的集成化和小型化方面的提升空间不大，且鲜有可替代的光放大技术，因此EDFA本身的光程变化将会成为整个链路系统中的相位不一致的主要来源，对整个链路的射频信号的相位变化会有很大的影响。而随着当前光控相控阵的阵列规模的不断扩大，为了避免系统整体的噪声系数的增加和杂散性能的恶化，就需要多个EDFA在多个小子阵中单独工作，而当前射频信号通过不同的EDFA后彼此之间的相位变化不具有很好的一致性，这会对波束的指向精度、波束宽度、副瓣电平抑制、杂散干扰等指标造成很大程度的恶化。因此需要对不同子阵中的EDFA做稳相，改善彼此之间的相位一致性。

作为一般的链路稳相技术往往依赖于返回光中的信号进行稳相控制，通常链路结构中不带有EDFA，但是由于EDFA中的光路通常都是单向传输的，EDFA输出的光不能原路返回至本地端口进行稳相控制，因此通常的链路稳相技术难以应用于带EDFA的链路系统中，另外对于EDFA当前难以做大小型化和集成化，因此基于环境控制的方式对EDFA做稳相难以达到期望的稳相精度。上述问题亟待解决，为此，提出一种具有稳相功能的EDFA系统。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于：如何克服现有EDFA稳相功能的不足及其在光控相控阵系统中不易于阵列扩展方面的问题，提供了一种具有稳相功能的EDFA系统，该系统简单，没有杂散干扰、易于扩展的特点，具有稳相的能力。

本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的，本发明包括激光器模块、粗波分复用模块、可调光纤延时模块、EDFA模块、粗波分解复用模块、光电探测器模块、低噪声放大器模块、第一1分2射频功分器模块、射频鉴相器模块、信号处理模块、第二1分2射频功分器模块；

所述第一1分2射频功分器模块、所述第二1分2射频功分器模块的两个输出端口功能均相同，所述射频鉴相模块的输入端口包括本振输入端口和信号输入端口；

所述激光器模块的输出端口与所述粗波分复用器模块上激光器波长相对应的光输入端口连接，所述粗波分复用器模块的另一个光输入端口为所述EDFA系统的光输入端口，所述粗波分复用器模块的公共端口与所述可调光纤延时模块的光输入端口连接，所述可调光纤延时模块的光输出端口与所述EDFA模块的光输入端口连接，所述EDFA模块的光输出端口与所述粗波分解复用模块的公共端口连接，所述粗波分解复用模块上与所述激光器模块的输出波长相对应的光输出端口连接在所述光电探测器模块的光输入端口上，所述粗波分解复用模块的另一个光输出端口为所述EDFA系统的光输出端口，所述光电探测器模块的射频输出端口与所述低噪声放大器模块的输入端口连接，所述低噪声放大器模块的输出端口与第二1分2射频功分器模块的公共端口连接，所述第二1分2射频功分器模块的一个输出端口与所述射频鉴相模块的信号输入端口连接，另一个输出端口为所述EDFA系统的射频信号输出端口；