一种基于相位补偿的分布式光纤稳相传输系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于相位补偿的分布式光纤稳相传输系统，包括时延测量控制单元、环形器、光开关、光源、波分复用器、光纤延迟线和反射镜；若干根光纤延迟线组成一个分布式光纤延迟链路，光纤延迟链路两端分别连接一个波分复用器，其中一个波分复用器分别与光开关和光源连通，光开关通过环形器与时延测量控制单元连通；另一个波分复用器上设有用于反射部分光信号的反射镜。本实用新型专利技术通过引入时延测量控制单元，实现了精确测量所有光纤延迟线的时延量，并通过设置阈值，有效控制各光纤延迟线的时延量，提升了分布式光纤延迟链路时延差的稳定性，弥补了传统分布式光纤传输系统无法稳相输出射频信号的缺陷。

A distributed optical fiber phase stabilized transmission system based on phase compensation

The utility model discloses a distributed optical fiber stable transmission system based on phase compensation, including time delay measurement control unit, ring device, optical switch, light source, wavelength division multiplexer, fiber delay line and reflector; several fiber delay lines are composed of a distributed optical fiber delayed chain path and two ends of optical fiber delay link respectively. A wavelength division multiplexer is connected. One of the wavelength division multiplexers is connected to the light switch and the light source respectively. The optical switch is connected to the time delay measurement control unit through the ring device, and the other wavelength division multiplexer has a reflecting mirror for reflecting part of the light signal. By introducing the time delay measurement control unit, the utility model can accurately measure the delay of all optical fiber delay lines. By setting the threshold, the delay of each fiber delay line is effectively controlled, the delay difference stability of the distributed optical fiber delay link is improved, and the traditional distributed optical fiber transmission system can not be stable. A defect in a radio frequency signal.

【技术实现步骤摘要】
一种基于相位补偿的分布式光纤稳相传输系统
本技术涉及一种基于相位补偿的分布式光纤稳相传输系统，属于光纤传输

技术介绍
光纤传输系统是利用光纤作为介质进行信息传输的光电系统，其具有传输损耗低、带宽高、抗电磁干扰等方面的优势，广泛应用在航天测控、雷达、电子侦察、电子对抗、分布式天线等多个领域。而且，由于光纤本身具有低损耗和低本征噪声等特性，在应用需求和成本等多方面因素的作用下，通过它来传输射频信号有许多优势。二十世纪中期出现的原子钟使得人类进入了精确计时的新时代，高稳定的频率标准推动了许多领域的发展，比如导航、高速通信、天文观测、航天测控等。频率标准的应用往往涉及到它的传输。随着原子频率标准的发展，传统的传输方法所能达到的稳定度己经低于原子钟的稳定度，这一矛盾使得通过光纤来传输频率信号，在二十世纪九十年代一经出现就成为了研究的热点。分布式雷达，相控阵天线等分布式的光纤传输系统中，各传输链路相位差要保持高度一致。但是光纤容易受环境因素的影响而出现传输延时的变化，进而导致在其中传输的射频信号的频率、相位产生抖动，射频传输信号的相位会发生很大的飘移，这会造成雷达相参等性能的下降，降低雷达对微弱信号检测的能力，因此，亟需设计一种可以保证射频信号稳相传输的分布式光纤传输系统。
技术实现思路
本技术解决的技术问题是：克服现有技术的不足，本技术提供了一种基于相位补偿的分布式光纤稳相传输系统，通过引入时延测量控制单元，实现了精确测量所有光纤延迟线的时延量，并通过设置阈值，有效控制各光纤延迟线的时延量，提升了分布式光纤延迟链路时延差的稳定性，弥补了传统分布式光纤传输系统无法稳相输出射频信号的缺陷。本技术的技术解决方案是：一种基于相位补偿的分布式光纤稳相传输系统，包括时延测量控制单元、环形器、光开关、光源、波分复用器、光纤延迟线和反射镜；若干根光纤延迟线组成一个分布式光纤延迟链路，光纤延迟链路两端分别连接一个波分复用器，其中一个波分复用器分别与光开关和光源连通，光开关通过环形器与时延测量控制单元连通；另一个波分复用器上设有用于反射部分光信号的反射镜。在上述的一种基于相位补偿的分布式光纤稳相传输系统中，所述时延测量控制单元包括扫频信号源、电光转换器、光电转换器和处理器；扫频信号源产生的扫频信号经电光转换器转换为光信号后传输至环形器；环形器接收的由反射镜反射的时延测量光信号经光电转换器转换为电信号后传输至处理器，处理器与扫频信号源连通。在上述的一种基于相位补偿的分布式光纤稳相传输系统中，所述扫频信号源采用正弦波扫频信号发生器。在上述的一种基于相位补偿的分布式光纤稳相传输系统中，所述电光转换器和光电转换器分别采用百兆单模单纤电光转换器和百兆单模双纤光纤收发器。在上述的一种基于相位补偿的分布式光纤稳相传输系统中，所述处理器采用龙芯处理器，处理器利用扫频法测量光纤延迟线的时延量，并通过光开关切换测量所有光纤延迟线的时延量；任意一根光纤延迟线的时延量作为参考值，其余光纤延迟线的时延量均与参考值做差，差值小于处理器设置的阈值。在上述的一种基于相位补偿的分布式光纤稳相传输系统中，所述环形器采用三端口单模光环形器，第一端口与电光转换器连通，第二端口与光开关连通，第三端口与光电转换器连通。在上述的一种基于相位补偿的分布式光纤稳相传输系统中，所述光开关采用机械式光开关或电光开关。在上述的一种基于相位补偿的分布式光纤稳相传输系统中，所述波分复用器采用CWDM波分复用/解复用器或DWDM波分复用/解复用器。在上述的一种基于相位补偿的分布式光纤稳相传输系统中，所述光纤延迟线采用微波光纤延迟线或数控光纤延迟线，光纤延迟线的数量不少于两根。在上述的一种基于相位补偿的分布式光纤稳相传输系统中，所述反射镜采用镀铝膜反射镜或镀银膜反射镜。本技术与现有技术相比的有益效果是：【1】本技术通过光开关将用于测量的光信号耦合在光纤延迟链路中，并利用波分复用器对光信号进行拆分或合并，不会对信号传输造成干扰，提高了光纤延迟链路时延量的测量精度。【2】本技术通过优化处理器中预设的算法，可以根据需要对光纤延迟线的时延量进行灵活的调整，降低了系统每次补偿时的工作量，满足了光纤稳相传输系统的设计要求。【3】本技术整体结构紧凑，适用于多种工作环境，使用寿命相对较长，在复杂工况下依然能够良好运转，具有适用范围广的特点，具备良好的市场应用前景。附图说明附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本技术的实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：图1为本技术示意图图2为时延测量控制单元示意图其中：1时延测量控制单元；2环形器；3光开关；4光源；5波分复用器；6光纤延迟线；7反射镜；11扫频信号源；12电光转换器；13光电转换器；14处理器；具体实施方式为使本技术的方案更加明了，下面结合附图说明和具体实施例对本技术作进一步描述：如图1所示，一种基于相位补偿的分布式光纤稳相传输系统，包括时延测量控制单元1、环形器2、光开关3、光源4、波分复用器5、光纤延迟线6和反射镜7；若干根光纤延迟线6并联组成一个分布式光纤延迟链路，光纤延迟链路两端分别连接一个波分复用器5，其中一个波分复用器5分别与光开关3和光源4连通，光开关3通过环形器2与时延测量控制单元1连通；另一个波分复用器5上设有用于反射部分光信号的反射镜7。如图2所示，优选的，时延测量控制单元1包括扫频信号源11、电光转换器12、光电转换器13和处理器14；扫频信号源11产生的扫频信号经电光转换器12转换为光信号后传输至环形器2；环形器2接收的由反射镜7反射的时延测量光信号经光电转换器13转换为电信号后传输至处理器14，处理器14与扫频信号源11连通。优选的，扫频信号源11采用正弦波扫频信号发生器。优选的，电光转换器12和光电转换器13分别采用百兆单模单纤电光转换器和百兆单模双纤光纤收发器。优选的，处理器14采用龙芯处理器，处理器14利用扫频法测量光纤延迟线6的时延量，并通过光开关3切换测量所有光纤延迟线6的时延量；任意一根光纤延迟线6的时延量作为参考值，其余光纤延迟线6的时延量均与参考值做差，差值小于处理器14设置的阈值。优选的，环形器2采用三端口单模光环形器，第一端口与电光转换器12连通，第二端口与光开关3连通，第三端口与光电转换器13连通。优选的，光开关3采用机械式光开关或电光开关。优选的，波分复用器5采用CWDM波分复用/解复用器或DWDM波分复用/解复用器。优选的，光纤延迟线6采用微波光纤延迟线或数控光纤延迟线，光纤延迟线6的数量不少于两根。优选的，反射镜7采用镀铝膜反射镜或镀银膜反射镜。本技术的工作原理是：在发射端，扫频信号源11产生测量时延用的扫频信号，经电光转换器12转换为光信号后，依次通过环形器2、光开关3、波分复用器5与光源4发出的光信号合为一路进入若干根光纤延迟线6组成的光纤延迟链路中；在接收端，利用波分复用器5将光源4发出的光信号和时延测量光信号分开，光源4发出的光信号正常传输；时延测量光信号经反射镜7反射后，沿传输路径方向返回至发射端，再依次通过波分复用器5、环形器2、光电转换器13后传输至处理器1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于相位补偿的分布式光纤稳相传输系统，其特征在于：包括时延测量控制单元(1)、环形器(2)、光开关(3)、光源(4)、波分复用器(5)、光纤延迟线(6)和反射镜(7)；若干根光纤延迟线(6)组成一个分布式光纤延迟链路，光纤延迟链路两端分别连接一个波分复用器(5)，其中一个波分复用器(5)分别与光开关(3)和光源(4)连通，光开关(3)通过环形器(2)与时延测量控制单元(1)连通；另一个波分复用器(5)上设有用于反射部分光信号的反射镜(7)。

【技术特征摘要】
1.一种基于相位补偿的分布式光纤稳相传输系统，其特征在于：包括时延测量控制单元(1)、环形器(2)、光开关(3)、光源(4)、波分复用器(5)、光纤延迟线(6)和反射镜(7)；若干根光纤延迟线(6)组成一个分布式光纤延迟链路，光纤延迟链路两端分别连接一个波分复用器(5)，其中一个波分复用器(5)分别与光开关(3)和光源(4)连通，光开关(3)通过环形器(2)与时延测量控制单元(1)连通；另一个波分复用器(5)上设有用于反射部分光信号的反射镜(7)。2.根据权利要求1所述的一种基于相位补偿的分布式光纤稳相传输系统，其特征在于：所述时延测量控制单元(1)包括扫频信号源(11)、电光转换器(12)、光电转换器(13)和处理器(14)；扫频信号源(11)产生的扫频信号经电光转换器(12)转换为光信号后传输至环形器(2)；环形器(2)接收的由反射镜(7)反射的时延测量光信号经光电转换器(13)转换为电信号后传输至处理器(14)，处理器(14)与扫频信号源(11)连通。3.根据权利要求2所述的一种基于相位补偿的分布式光纤稳相传输系统，其特征在于：所述扫频信号源(11)采用正弦波扫频信号发生器。4.根据权利要求2所述的一种基于相位补偿的分布式光纤稳相传输系统，其特征在于：所述电光转换器(12)和光电转换器(13)分别采用百兆单模单纤电光转换器和百兆...

【专利技术属性】
技术研发人员：张东旭，吴晓辉，杜茂顺，程可，王旭辉，
申请(专利权)人：北京航天时代光电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11