[其他]塞曼激光源相干光纤通讯系统

说明书

本发明涉及相干光纤通讯系统。更具体地说，本发明涉及用塞曼激光器作发射载波光源和接收端本机振荡光源的相干光纤通讯系统，用该系统可得到频率可调的中频输出。

在已公布的一种光纤通讯系统中，在发送端用待发送信号对作为载波的输入激光进行调制。经调制的光信号经光纤传送到接收端，通过检波将其还原为原来的信号。

在上述方法中，没有采用中频，因而在接收端无法通过改变中频频率而选择频道，从而在应用上受到了很大限制。

本发明的一个目的就是要提供一种采用塞曼激光源的相干光纤通讯系统，其接收端包括塞曼激光器本机振荡光源，通过调节并稳定本机振荡光源的频率，能够改变接收端得到的中频信号的中频频率。

更具体地说，本发明用塞曼激光器作光纤通讯系统的发射载波光源及接收端本机振荡光源，从而实现相干光纤通讯系统，并通过有效地调节由塞曼激光器构成的本机振荡光源的激光频率，来调节产生的中频信号的中频。

为了实现对塞曼激光源本机振荡源的上述频率调节，本发明对其中的塞曼激光器采取了独特的光频调节方法。在塞曼激光器中，常规的稳频方法是把它的激光频率锁定在塞曼拍频-激光频率曲线的最低点，即使激光器处于其最小塞曼拍频ω_A。由于在这点塞曼拍频对光频的变化率为0，即dω_A/df＝0因此无法通过调节塞曼拍频来有效地调节激光器的光频。为克服这一缺点，在本发明中，通过把塞曼拍频同石英振荡器的频率进行比较，从而把塞曼激光器稳定在比最小塞曼拍频ω_A大的塞曼拍频上ω_B，在该塞曼拍频上，塞曼拍频ω对光频的变化率，即dω/df有显著的非零值，因此通过对导致塞曼效应的磁场强度进行调节，能方便把调节塞曼拍频，从而能方便而有效地调节塞曼激光器的输出激光频率。在本发明的最佳实施例中，这种激光频率调节的范围可达400MH_Z。

根据本发明的一个实施例，这种相干光纤通讯系统包括：由塞曼激光器构成的发射载波光源;用待传送信号调制来自载波光源的激光载波的调制器;用于传送调制光信号的光纤;由塞曼激光器构成的本机振荡光源;对来自上述光纤的调制光信号和来自上述本机振荡光源的本机振荡光信号进行混频的混频器。

下面将参照附图并结合最佳实施例来对本发明进行描述。在附图中：

图1是本发明的塞曼激光源相干光纤通讯系统的最佳实施例的结构框图。

图2是塞曼激光器的塞曼拍频-激光频率曲线图，用于说明本发明中对塞曼激光器所进行的输出光频调节及输出光频稳定。

参见图1，它描述了本发明的最佳实施例。本发明的相干光纤通讯系统的发射部分10包括塞曼激光器11和调制器12。调制器12可由LiNbO₂构成。由塞曼激光器11发出的激光可借助已知的方法耦合到调制器12。

光纤20将调制光信号从发射部分10传输到接收部分30，其相应的耦合操作可用已知的方法进行。

接收部分30包括耦合器32，塞曼激光器31、混频器33。耦合器32可采用已知的方向耦合器，混合器33可采用APD管或PIN管构成，用来对经光纤20传送过来的调制光信号和来自本机振荡光源31的本机振荡光信号进行混频。通过对激光器31的激光频率f₂进行适当调节，使之同激光器11的输出激光频率f₁相差中频IF＝f₁-f₂，从而经过上述混频得到中频调制信号。

下面参见图2，它用来说明对塞曼激光器11和31的频率调节及稳定。图2中给出的是塞曼激光器的塞曼拍频-激光频率曲线。与常规的方法不同，在本发明的最佳实施例中，激光器不是锁定在与最小塞曼拍频ω_A对应的点A，而是通过把塞曼拍频ω同石英振荡器的频率进行比较，而把塞曼激光器稳定在与大于最小塞曼拍频ω_A的塞曼拍频ω_B对应的点B上。当锁定在最小塞曼拍频ω_A时，由于A点处的塞曼拍频-激光频率曲线是水平的，因而无法通过改变塞曼拍频ω来调节输出激光光频f。