用于相干光探测的信号发送器、信号接收器、系统及方法技术方案

本发明专利技术实施例提供了一种用于相干光探测的信号发送器、信号接收器、系统及方法。具体方案如下：产生初始载波信号；按照预设差频，调整初始载波信号的频率，并按照预设调制模式，将待探测信号调制到调整后的载波信号中，得到第一信号。接收并放大第一信号，得到第二信号；接收产生的初始本振光信号，调整初始本振光信号，将第二信号与调整后的本振光信号进行耦合，再对耦合后的信号进行拍频处理，得到第三信号；放大第三信号，并按照预设解调模式，解调放大后的第三信号，得到解调后的待探测信号。采用本发明专利技术实施例提供的方案，可以实现微波信号在传输链路中的远距离、高灵敏度传输，提升传输链路的整体性能，满足实际需求。

【技术实现步骤摘要】
用于相干光探测的信号发送器、信号接收器、系统及方法
本专利技术涉及微波信号探测领域，特别是涉及用于相干光探测的信号发送器、信号接收器、系统及方法。
技术介绍
微波信号在现代生活中具有重要的应用，在无线通信、军事雷达、电子战以及海洋探测等诸多领域得到了广泛地应用。随着光通信技术的快速发展，用户对通信链路传输速率和传输距离，接收机灵敏度以及信道通信容量等方面的需求也越来越高，传统的光通信技术已经无法满足实际需求。虽然目前的光纤损耗随着光纤制造技术的提升已经达到了一个很低的水平，但是对于超远程传输来说，随着传输距离的不断增加，传输损耗的累积值将会变得较大，在实际应用中的待测信号往往不是十分理想的，甚至是比较微弱，特别是水声信号的传输探测。目前，在水声探测过程中，广泛采用的是直接探测系统，该系统在光放大过程中，引入的噪声信号是无法消除，并且噪声信号会随着放大链路传输距离的增加而逐渐累积，这将直接导致整个链路传输信号的信噪比发生恶化，信道的灵敏度降低，使得直接探测系统的整体性能无法满足实际需求。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于提供一种用于相干光探测的信号发送器、信号接收器、系统及方法，以实现微波信号在传输链路中的远距离、高灵敏度传输，提升传输链路的整体性能，满足实际需求。具体技术方案如下：本专利技术实施例提供了一种用于相干关探测的信号发送器，所述信号发送器，包括连续激光器，声光移频器和强度调制器；所述连续激光器，用于产生稳定的第一激光信号，作为初始载波信号；所述声光移频器，用于按照预设差频，调整所述初始载波信号的频率，得到调整后的载波信号；所述强度调制器，用于按照预设调制模式，将待探测信号调制到所述调整后的载波信号中，得到第一信号；所述强度调制器连接第一光纤，所述第一信号通过第一光纤传输。本专利技术实施例提供了一种用于相干关探测的信号接收器，所述信号接收器，包括掺铒光纤放大器，偏振控制器，光耦合器，平衡探测器，低噪声放大器和检波器；所述掺铒光纤放大器，用于接收通过第一光纤传输的第一信号，并放大所述第一信号，得到第二信号，其中，所述第一信号为按照预设调制模式，将待探测信号调制到调整后的载波信号中得到的，所述调整后的载波信号为按照预设差频，调整初始载波信号的频率得到的，所述初始载波信号为稳定的第一激光信号；所述偏振控制器，用于接收通过第二光纤传输的初始本振光信号，并根据所述第二信号与所述初始本振光信号之间的相干性和偏振态，调整所述初始本振光信号，得到调整后的本振光信号，所述初始本振光信号为稳定的第二激光信号；所述光耦合器，用于将所述第二信号与所述调整后的本振光信号进行耦合，得到耦合后的信号；所述平衡探测器，用于对所述耦合后的信号进行拍频处理，得到第三信号；所述低噪声放大器，用于放大所述第三信号，得到放大后的第三信号；所述检波器，用于按照预设解调模式，解调所述放大后的第三信号，得到解调后的待探测信号。进一步的，所述信号接收器，还包括：光滤波器，用于分别对所述第二信号和所述调整后的本振光信号进行滤波处理，得到滤波后的第二信号和滤波后的本振光信号；所述光耦合器，具体用于将所述滤波后的第二信号与所述滤波后的本振光信号进行耦合，得到耦合后的信号。进一步的，所述信号接收器，还包括：匹配电滤波器，用于对所述放大后的第三信号进行滤波处理，得到滤波后的第三信号；所述检波器，具体用于按照预设解调模式，解调所述滤波后的第三信号，得到解调后的待探测信号。本专利技术实施例还提供了一种用于相干光探测的系统，包括第一信号发送器、第二信号发送器和信号接收器；所述第一信号发送器，用于产生稳定的第一激光信号，作为初始载波信号；按照预设差频，调整所述初始载波信号的频率，得到调整后的载波信号；并按照预设调制模式，将待探测信号调制到所述调整后的载波信号中，得到第一信号，通过第一光纤传输所述第一信号；所述第二信号发送器，用于产生稳定的第二激光信号，作为初始本振光信号，通过第二光纤传输所述初始本振光信号；所述信号接收器，用于接收通过所述第一光纤传输的所述第一信号，以及接收通过所述第二光纤传输的所述初始本振光信号；放大所述第一信号，得到第二信号；根据所述第二信号与所述初始本振光信号之间的相干性和偏振态，调整所述初始本振光信号，得到调整后的本振光信号；将所述第二信号与所述调整后的本振光信号进行耦合，得到耦合后的信号；对所述耦合后的信号进行拍频处理，得到第三信号；放大所述第三信号，得到放大后的第三信号；按照预设解调模式，解调所述放大后的第三信号，得到解调后的待探测信号。进一步的，所述信号接收器，还用于在得到所述第二信号和所述调整后的本振光信号后，分别对所述第二信号和所述调整后的本振光信号进行滤波处理，得到滤波后的第二信号和滤波后的本振光信号；以及具体用于将所述滤波后的第二信号与所述滤波后的本振光信号进行耦合，得到耦合后的信号。进一步的，所述信号接收器，还用于在得到所述放大后的第三信号后，对所述放大后的第三信号进行滤波处理，得到滤波后的第三信号；以及具体用于按照预设解调模式，解调所述滤波后的第三信号，得到解调后的待探测信号。本专利技术实施例还提供了一种相干光探测的信号发送方法，应用于信号发送器，所述方法，包括：产生稳定的第一激光信号，作为初始载波信号；按照预设差频，调整所述初始载波信号的频率，得到调整后的载波信号；按照预设调制模式，将待探测信号调制到所述调整后的载波信号中，得到第一信号；通过第一光纤传输所述第一信号。本专利技术实施例还提供了一种用于相干光探测的信号接收方法，应用于信号接收器，所述方法，包括：接收通过第一光纤传输的第一信号，并放大所述第一信号，得到第二信号，其中，所述第一信号为按照预设调制模式，将待探测信号调制到调整后的载波信号中得到的，所述调整后的载波信号为按照预设差频，调整初始载波信号的频率得到的，所述初始载波信号为稳定的第一激光信号；接收通过第二光纤传输的初始本振光信号，并根据所述第二信号与所述初始本振光信号之间的相干性和偏振态，调整所述初始本振光信号，得到调整后的本振光信号，所述初始本振光信号为稳定的第二激光信号；将所述第二信号与所述调整后的本振光信号进行耦合，得到耦合后的信号；对所述耦合后的信号进行拍频处理，得到第三信号；放大所述第三信号，得到放大后的第三信号；按照预设解调模式，解调所述放大后的第三信号，得到解调后的待探测信号。进一步的，所述信号接收方法，还包括：在得到所述第二信号和所述调整后的本振光信号后，分别对所述第二信号和所述调整后的本振光信号进行滤波处理，得到滤波后的第二信号和滤波后的本振光信号；所述将所述第二信号与所述调整后的本振光信号进行耦合，得到耦合后的信号，包括：将所述滤波后的第二信号与所述滤波后的本振光信号进行耦合，得到耦合后的信号。本专利技术实施例提供的一种用于相干光探测的信号发送器、信号接收器、系统及方法，可以产生稳定的第一激光信号，作为初始载波信号；按照预设差频，调整初始载波信号的频率，得到调整后的载波信号；按照预设调制模式，将待探测信号调制到调整后的载波信号中，得到第一信号；传输第一信号；接收通过第一光纤传输的第一信号，并放大第一信号，得到第二信号；接收通过第二光纤传输的初始本振光信号，并根据第二信号与初始本振光信号之间的相干性和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于相干光探测的信号发送器，其特征在于，包括连续激光器，声光移频器和强度调制器；所述连续激光器，用于产生稳定的第一激光信号，作为初始载波信号；所述声光移频器，用于按照预设差频，调整所述初始载波信号的频率，得到调整后的载波信号；所述强度调制器，用于按照预设调制模式，将待探测信号调制到所述调整后的载波信号中，得到第一信号；所述强度调制器连接第一光纤，所述第一信号通过第一光纤传输。

【技术特征摘要】
1.一种用于相干光探测的信号发送器，其特征在于，包括连续激光器，声光移频器和强度调制器；所述连续激光器，用于产生稳定的第一激光信号，作为初始载波信号；所述声光移频器，用于按照预设差频，调整所述初始载波信号的频率，得到调整后的载波信号；所述强度调制器，用于按照预设调制模式，将待探测信号调制到所述调整后的载波信号中，得到第一信号；所述强度调制器连接第一光纤，所述第一信号通过第一光纤传输。2.一种用于相干光探测的信号接收器，其特征在于，包括掺铒光纤放大器，偏振控制器，光耦合器，平衡探测器，低噪声放大器和检波器；所述掺铒光纤放大器，用于接收通过第一光纤传输的第一信号，并放大所述第一信号，得到第二信号，其中，所述第一信号为按照预设调制模式，将待探测信号调制到调整后的载波信号中得到的，所述调整后的载波信号为按照预设差频，调整初始载波信号的频率得到的，所述初始载波信号为稳定的第一激光信号；所述偏振控制器，用于接收通过第二光纤传输的初始本振光信号，并根据所述第二信号与所述初始本振光信号之间的相干性和偏振态，调整所述初始本振光信号，得到调整后的本振光信号，所述初始本振光信号为稳定的第二激光信号；所述光耦合器，用于将所述第二信号与所述调整后的本振光信号进行耦合，得到耦合后的信号；所述平衡探测器，用于对所述耦合后的信号进行拍频处理，得到第三信号；所述低噪声放大器，用于放大所述第三信号，得到放大后的第三信号；所述检波器，用于按照预设解调模式，解调所述放大后的第三信号，得到解调后的待探测信号。3.根据权利要求2所述的信号接收器，其特征在于，还包括：光滤波器，用于分别对所述第二信号和所述调整后的本振光信号进行滤波处理，得到滤波后的第二信号和滤波后的本振光信号；所述光耦合器，具体用于将所述滤波后的第二信号与所述滤波后的本振光信号进行耦合，得到耦合后的信号。4.根据权利要求2或3所述的信号接收器，其特征在于，还包括：匹配电滤波器，用于对所述放大后的第三信号进行滤波处理，得到滤波后的第三信号；所述检波器，具体用于按照预设解调模式，解调所述滤波后的第三信号，得到解调后的待探测信号。5.一种用于相干光探测的系统，其特征在于，包括第一信号发送器、第二信号发送器和信号接收器；所述第一信号发送器，用于产生稳定的第一激光信号，作为初始载波信号；按照预设差频，调整所述初始载波信号的频率，得到调整后的载波信号；并按照预设调制模式，将待探测信号调制到所述调整后的载波信号中，得到第一信号，通过第一光纤传输所述第一信号；所述第二信号发送器，用于产生稳定的第二激光信号，作为初始本振光信号，通过第二光纤传输所述初始本振光信号；所述信号接收器，用于接收通过所述第一光纤传输的所述第一信号，以及接收通过所述第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：甘双园，尹飞飞，戴一堂，徐坤，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：北京,11