[发明专利]高精度主动式光纤微波频率传递系统

摘要

一种高精度主动式光纤微波频率传递系统，包括本地端、光纤链路和远端，本地端与远端通过光纤链路连接；本地端发送前向信号，远端接收前向信号并返回本地端，本地端将待传递频率信号与后向信号进行处理，驱动发送的前向信号与单向光纤链路引入的相位抖动共轭。远端接收到的前向信号即为稳定微波频率信号。本发明通过变频的方法避免了后向散射噪声的影响，提高信噪比，有利于频率传递短期稳定性的提高；同时前后传递同纤同波，消除了使用波分复用引入的波长不对称性，避免波长间隔对频率传递长期稳定性的影响。

主权项

1.一种高精度主动式光纤微波频率传递系统，该系统包括本地端(1)、光纤链路(2)和远端(3)，本地端(1)与远端(3)通过光纤链路(2)连接；所述的本地端(1)包括相位补偿模块(1‑1)，被传递的频率信号输入该相位补偿模块(1‑1)的第一输入端，该相位补偿模块(1‑1)的输出端接第一功率分配器模块(1‑2)输入端，该第一功率分配器模块(1‑2)的第一输出端经第一信号变换模块(1‑3)、第一电光调制模块(1‑4)与第一环形器模块(1‑5)的输入端相连，该第一环形器模块(1‑5)的第三端口经所述的光纤链路(2)与所述的远端(3)第二环形器模块(3‑1)第三端口相连，所述的第一环形器模块(1‑5)的输出端经第一光电接收模块(1‑6)与所述的相位补偿模块(1‑1)的第二输入端相连，所述的第一功率分配器模块(1‑2)的第二输出端接所述的相位补偿模块(1‑1)的第三输入端；所述的远端(3)包括第二环形器模块(3‑1)，第二环形器模块(3‑1)的输出端经第二光电接收模块(3‑2)、第二信号变换模块(3‑3)与第二功率分配器模块(3‑4)的输入端相连，该第二功率分配器模块(3‑4)的第一输出端经第二电光调制模块(3‑5)接所述的第二环形器模块(3‑1)的输入端，所述的二环形器模块(3‑1)的第三端口经所述的光纤链路(2)与所述的本地端(1)的第一环形器模块(1‑5)的第三端口相连，所述的第二功率分配器模块(3‑4)的第二输出端为远端接收信号的输出端；所述的第一信号变换模块(1‑3)包括第一混频器和带阻滤波器，输入的待传递信号f_R和本振信号f_L依次经第一混频器和带阻滤波器输出频率为f_L+f_R和f_L‑f_R的双边带信号；所述的第二信号变换模块(3‑3)包括第三功率分配器、第一电滤波器、第二混频器、第二电滤波器、第三电滤波器和二分频器，所述第三功率分配器的第一输出端与第一电滤波器的输入端相连，该第一电滤波器的输出端与第二混频器的第一输入端相连，第三功率分配器的第二输出端与第二电滤波器的输入端相连，该第二电滤波器的输出端与第二混频器的第二输入端相连，该第二混频器的输出端与第三电滤波器的输入端相连，第三电滤波器的输出端与二分频器的输入端相连；输入信号经第三功率分配器、第一电滤波器和第二电滤波器分别滤出频率为f_L+f_R和f_L‑f_R的信号，经过第二混频器和第三电滤波器取和频，然后通过二分频器，得到频率为f_R的信号；或者，所述的第一信号变换模块(1‑3)包括第四功率分配器、第三混频器、第四电滤波器和电耦合器，所述的第四功率分配器的第一输出端与所述第三混频器的第二输入端相连，该第三混频器的输出端经第四电滤波器与电耦合器的第一输入端相连，所述的第四功率分配器的第二输出端和电耦合器的第二输入端相连；本振信号f_L经第四功率分配器分为两路，一路和输入的待传递信号f_R依次经第三混频器和第四电滤波器进入电耦合器，另一路直接输入电耦合器，经电耦合器，输出频率为f_L+f_R和f_L的信号；所述的第二信号变换模块(3‑3)包括第五功率分配器、第四混频器、第五电滤波器、第六电滤波器和第七电滤波器，所述第五功率分配器的第一输出端与第五电滤波器的输入端相连，该第五电滤波器的输出端与第四混频器的第一输入端相连，第五功率分配器的第二输出端与第六电滤波器的输入端相连，该第六电滤波器的输出端与第四混频器的第二输入端相连，该第四混频器的输出端与第七电滤波器的输入端相连；输入信号经第五率分配器、第四滤波器和第五滤波器分别滤出频率为f_L+f_R和f_L的信号，经过第四混频器进行混频，并经第七电滤波器取差频，得到频率为f_R的信号；或者，所述的第一信号变换模块(1‑3)包括第六功率分配器、第五混频器、第八电滤波器和电耦合器，所述的第六功率分配器的第一输出端与所述第五混频器的第二输入端相连，该第五混频器的输出端经第八电滤波器与电耦合器的第一输入端相连，所述的第六功率分配器的第二输出端和电耦合器的第二输入端相连；本振信号f_L经第六功率分配器分为两路，一路和输入的待传递信号f_R依次经第五混频器和第八电滤波器进入电耦合器，另一路直接输入电耦合器，经电耦合器，输出频率为f_R‑f_L和f_L的信号；所述的第二信号变换模块(3‑3)包括第七功率分配器、第六混频器、第九电滤波器、第十电滤波器和第十一电滤波器，所述第七功率分配器的第一输出端与第九电滤波器的输入端相连，该第九电滤波器的输出端与第六混频器的第一输入端相连，第七功率分配器的第二输出端与第十电滤波器的输入端相连，该第十电滤波器的输出端与第六混频器的第二输入端相连，该第六混频器的输出端与第十一电滤波器的输入端相连；输入信号经第七率分配器、第九滤波器和第十滤波器分别滤出频率为f_R‑f_L和f_L的信号，经过第六混频器进行混频，并经第十一电滤波器取和频，得到频率为f_R的信号。