[发明专利]一种基于激光频率偏移锁定的光纤微波频率传递系统

说明书

本发明公开了一种基于激光频率偏移锁定的光纤微波频率传递系统，包括：发射端，包括频率锁定模块和噪声补偿模块；频率锁定模块用于利用激光频率偏移锁定技术将两台激光器的频率差锁定至预设微波频率，输出两台激光器的激光信号；噪声补偿模块用于根据接收端返回的回传激光信号，通过调节预设微波频率对光纤链路噪声进行补偿，使接收端接收到的微波频率为发射端的参考信号的频率；光纤链路用于将发射端输出的两台激光器的激光信号传输至接收端，及将回传激光信号传输至发射端；接收端包括信号回传模块和信号转换模块；信号回传模块用于接收两台激光器的激光信号，并向发射端返回回传激光信号；信号转换模块用于实现激光信号至射频信号的转换。

技术领域

本发明属于光纤频率传输领域，具体涉及一种基于激光频率偏移锁定的光纤微波频率传递系统。

背景技术

相比于传统的同轴电缆和卫星链路，光纤具有传输损耗小、抗电磁干扰能力强、可靠性高等优势。因此，利用光纤链路进行频率传递，可以满足诸如时间频率计量、基础物理研究、粒子加速器和射电天文观测等领域对频率信号的传递需求。

目前的光纤微波频率传递方案均是利用所要传递的微波信号对载波激光强度进行调制实现。但是上述方案在激光强度调制的同时，也会对激光频率产生调制，使激光产生边带，因此容易受激光偏振效应和光纤色散效应的影响，从而影响微波信号频率传递的精度和稳定度。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种基于激光频率偏移锁定的光纤微波频率传递系统，以实现降低激光偏振效应和光纤色散效应的影响，提高微波信号频率传递的精度和稳定度的目的。具体技术方案如下，所述系统包括：

发射端，包括频率锁定模块和噪声补偿模块；所述频率锁定模块用于利用激光频率偏移锁定技术，将两台激光器的频率差锁定至预设微波频率，以及用于输出两台激光器的激光信号；所述噪声补偿模块用于根据接收端返回的、包含所述两台激光器的激光信号的回传激光信号，通过调节所述预设微波频率，对光纤链路噪声进行补偿，使所述接收端接收到的微波频率为所述发射端的参考信号的频率；

所述光纤链路，用于将所述发射端输出的所述两台激光器的激光信号传输至所述接收端，以及用于将所述回传激光信号传输至所述发射端；

所述接收端，包括信号回传模块和信号转换模块；所述信号回传模块用于接收所述两台激光器的激光信号，并向所述发射端返回所述回传激光信号；所述信号转换模块用于实现激光信号至射频信号的转换。

可选的，所述频率锁定模块，包括：

主激光器、从激光器、光纤耦合器、第一光电探测器、压控振荡器、第一混频器和第一伺服控制模块；

其中，所述主激光器和所述从激光器的输出端分别与所述光纤耦合器的两个输入端连接；所述光纤耦合器的两个输出端分别与所述光纤链路、所述第一光电探测器的输入端连接；所述第一混频器的第一输入端与所述第一光电探测器的输出端连接，所述第一混频器的第二输入端与所述压控振荡器的第一输出端连接；所述第一伺服控制模块的输入端与所述第一混频器的输出端连接；所述第一伺服控制模块的输出端与所述主激光器或所述从激光器连接。

可选的，所述主激光器用于发出主激光信号其中，ω_M表示所述主激光信号的频率，表示所述主激光信号的相位；

所述从激光器用于发出从激光信号其中，ω_S表示所述从激光信号的频率，表示所述从激光信号的相位；

所述光纤耦合器用于将所述主激光信号和所述从激光信号合路得到合路激光信号，并利用所述光纤耦合器的第一输出端和第二输出端将所述合路激光信号等比分路输出至所述光纤链路和所述第一光电探测器；

所述第一光电探测器，用于接收所述光纤耦合器的第二输出端的合路激光信号，并输出所述主激光信号和所述从激光信号的第一拍频信号