[发明专利]一种基于偏振无关延迟干涉仪的自相干接收装置

说明书

本发明属于光通信技术领域，公开了一种基于偏振无关延迟干涉仪的自相干接收装置，包括第一分束器、第一环形器、第二环形器、第一偏振无关延迟干涉仪、第二偏振无关延迟干涉仪、第一平衡探测器、第二平衡探测器以及电信号处理模块。与现有技术相比，本发明无需使用偏振控制器主动校准信号光的偏振，即可实现信号光偏振无关的延迟自相干，消除信号光偏振态随机变化对接收机的影响，提升了接收装置的稳定性。并且接收装置只需要2个延迟干涉仪和2套平衡探测器，消除了多个混频器性能不一致对混频结果的影响，降低了平衡探测后电子学信号处理的难度和复杂度，因此可以大大降低接收端的复杂度。

技术领域

本发明涉及光通信技术领域，特别涉及一种基于偏振无关延迟干涉仪的自相干接收装置。

背景技术

常规的光通信系统一般采用相干接收的方式，即在接收端用一个本振光源与接收到的信号光进行混频并进行后续处理。这种方法需要额外的激光器，同时信号会受到频率偏移和激光器相位噪声的影响，过多的数字信号处理也会给系统增加额外的成本。自相干探测技术则不需要在接收端使用本振激光器，而是使用延迟干涉仪来使信号光进行延迟自干涉，降低了接收端的复杂度。

然而，信号光在经过光纤信道传输到接收端后，偏振会变得随机，从而影响延迟自干涉结果的稳定性。常用的解决方法中，第一种是使用偏振控制器来实时校准接收到的信号光偏振态，如专利CN114690436A，系统较为复杂，且严重依赖于偏振扰动速率；第二种是采用偏振分集技术，如文献“Li J, et al. A self-coherent receiver for detectionof PolMUX coherent signals[J]. Optics Express, 2012, 20(19): 21413-21433”，通过将信号光分成偏振相互垂直的两个分量分别与进行延迟自干涉，通过电信号的比较或求和来恢复信号加载的业务数据。但是偏振分集技术需要2对延迟干涉仪以及额外的电子学处理模块，增大了系统复杂度。还有一种是采样混合集成技术，如文献“Wang, Jin, et al.Polarization insensitive 25-Gbaud direct D (Q) PSK receiver based on polymerplanar lightwave hybrid integration platform. Optics express 19.13 (2011):12197-12207”，通过在聚合物波导构成的干涉仪中插入半波片来实现信号光的偏振无关自干涉，但是该方案制作难度较大，且需要精确控制4个热调相器的长度，增加接收端的复杂度。

发明内容

针对现有技术存在以上缺陷，本发明提出一种基于偏振无关延迟干涉仪的自相干接收装置。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种基于偏振无关延迟干涉仪的自相干接收装置，包括第一分束器、第一环形器、第二环形器、第一偏振无关延迟干涉仪、第二偏振无关延迟干涉仪、第一平衡探测器、第二平衡探测器以及电信号处理模块，

所述第一分束器用于对接收到的信号光进行分束，产生第一信号光分量和第二信号光分量；

所述第一环形器用于将第一信号光传输至第一偏振无关延迟干涉仪的第一端口；所述第二环形器用于将第二信号光传输至第二偏振无关延迟干涉仪的第一端口；

所述第一偏振无关延迟干涉仪具有长短臂，用于将第一信号光分量进行偏振无关延迟自干涉，产生第一干涉光信号和第二干涉光信号，分别对应从其第一端口和第二端口出射；所述第二偏振无关延迟干涉仪具有长短臂，且长短臂相位差为π/2，用于将第二信号光分量进行偏振无关延迟自干涉，产生第三干涉光信号和第四干涉光信号，分别对应从其第一端口和第二端口出射；

所述第一环形器还用于将从第一偏振无关延迟干涉仪的第一端口出射的第一干涉光信号传输至第一平衡探测器；所述第二环形器还用于将从第二偏振无关延迟干涉仪的第一端口出射的第三干涉光信号传输至第二平衡探测器；