一种射频信号的传递系统技术方案

本发明专利技术实施例公开了一种射频信号的传递系统。该系统包括：本地端、远端以及自由空间链路；本地端，用于向远端发送第一飞秒脉冲激光、接收远端返回的第二飞秒脉冲激光以及将第二飞秒脉冲激光的重复频率和第一飞秒脉冲激光的重复频率进行拍频处理，得到自由空间链路的相位噪声的相位因子，并基于相位因子对第一飞秒脉冲激光的重复频率进行预补偿；远端，用于接收本地端发送的第一飞秒脉冲激光，并基于第一飞秒脉冲激光向本地端发送第二飞秒脉冲激光以及将第一飞秒脉冲激光转换为射频信号。通过本发明专利技术，解决了相关技术中无法实现自由空间链路下的高精度射频传递的技术问题，达到了实现射频信号在自由空间链路的高精度传输的技术效果。术效果。术效果。

【技术实现步骤摘要】
一种射频信号的传递系统


[0001]本专利技术涉及光学时频传递
，尤其涉及一种射频信号的传递系统。

技术介绍

[0002]高精度时频信号比对与分发技术在卫星定位导航、深空组网、甚长基线相干探测以及基础物理学参数测量等具有重要意义。尽管目前基于光纤的时频传递技术在测量精度与稳定度方面已趋于成熟，但该技术仅限在固定的光纤网络中进行传播，而对于动态目标、广域空间场景以及不便于铺设光纤的偏远地区，则需要建立灵活度更高的自由空间链路，以满足多种复杂场景下的高精度时频传递需求。
[0003]目前，自由空间时频传递技术主要分为光频传递、光载射频传递与光梳传递，其中，光频传递技术通常采用主动相位补偿的方式，在本地端拍频探测链路噪声并进行预补偿，进而在远端复现本地端的光频信号，实现高稳定度连续激光信号传递，该技术普遍具有频率传递稳定度高的优势，但该技术通常对链路所处环境要求较高；光载射频传递技术通常将本地端稳定的射频信号加载于连续激光载波，采用光电转换的方式探测得到链路的射频相位噪声，在本地端通过主动反馈控制或在远端通过混频的方式，消除链路相位噪声。该技术通常具有构造简单、系统集成化高等优点，但该类技术的频率传递稳定度通常较低；光梳传递技术通常采用探测重频多次谐波的方式，在远端进行后置补偿，或对两站的光梳设定重频差，采用异步光学采样技术，实现双向时频传递。该类技术由于具有传递精度高、灵活性强，以及可以进行时间信号与频率信号的同步传递，是最具有发展空间与应用潜力的技术手段。然而，对于光梳传递技术而言，由于射频信号在传输过程中容易受到链路噪声、链路损耗、信号强度等因素的影响，导致在远端无法准确复现本地端的射频信号，进而无法实现自由空间链路下的高精度射频传递。
[0004]针对上述的问题，尚未提出有效地解决方案。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例提供了一种射频信号的传递系统，以至少解决相关技术中无法实现自由空间下的高精度射频传递的技术问题。
[0006]根据本专利技术实施例的一个方面，提供了一种射频信号的传递系统，包括：本地端、远端以及自由空间链路，所述本地端和所述远端分别设置在所述自由空间链路的两端，其中，飞秒脉冲激光作为射频信号的传输载体，所述飞秒脉冲激光包括第一飞秒脉冲激光和第二飞秒脉冲激光；所述本地端，用于向所述远端发送所述第一飞秒脉冲激光、接收所述远端返回的所述第二飞秒脉冲激光以及将所述第二飞秒脉冲激光的重复频率和所述第一飞秒脉冲激光的重复频率进行拍频处理，得到所述自由空间链路的相位噪声的相位因子，并基于所述相位因子对所述第一飞秒脉冲激光的重复频率进行预补偿；所述远端，用于接收所述本地端发送的所述第一飞秒脉冲激光，并基于所述第一飞秒脉冲激光向所述本地端发送所述第二飞秒脉冲激光以及将所述第一飞秒脉冲激光转换为所述射频信号。
[0007]可选地，所述本地端包括第一飞秒光梳、第一光纤环形器、第一光纤拉伸器、第一光学终端、第一伺服控制器以及第一压电驱动器，其中，所述第一飞秒光梳的第一端与所述第一光纤环形器的第一端连接，所述第一光纤环形器的第二端与所述第一光纤拉伸器的第一端连接，所述第一光纤拉伸器的第二端与所述第一光学终端的第一端连接，所述第一光学终端的第二端与所述自由空间链路连接，所述第一伺服控制器的第一端与所述第一压电驱动器的第一端连接，所述第一压电驱动器的第二端与所述第一光纤拉伸器的第三端连接。
[0008]可选地，所述第一飞秒光梳生成的所述第一飞秒脉冲激光经过所述第一光纤环形器、所述第一光纤拉伸器和所述第一光学终端后，发送至所述远端；以及所述第一伺服控制器通过所述第一压电驱动器和所述第一光纤拉伸器，调整所述第一飞秒脉冲激光的重复频率。
[0009]可选地，所述本地端包括原子钟，其中，所述原子钟的第一端与所述第一飞秒光梳的第二端连接；其中，所述第一飞秒光梳生成的所述第一飞秒脉冲激光的重复频率直接锁定于所述原子钟的射频信号。
[0010]可选地，所述本地端包括：第一光电探测器、频率合成器以及第一混频器，其中，所述第一光电探测器的第一端与所述第一光纤环形器的第三端连接，所述第一光电探测器的第二端与所述第一混频器的第一端连接，所述频率合成器的第一端与所述原子钟的第二端连接，所述频率合成器的第二端与所述第一混频器的第二端连接，所述第一混频器的第三端与所述第一伺服控制器的第二端连接。
[0011]可选地，所述第一光电探测器将所述第二飞秒脉冲激光对应的射频信号转换为第一目标射频信号，锁定于所述原子钟的所述频率合成器输出第二目标射频信号，所述第一混频器将所述第一目标射频信号和所述第二目标射频信号进行混频，得到混频后的误差信号作为所述第一伺服控制器的输入信号。
[0012]可选地，所述远端包括第二光学终端、光纤耦合器、光纤反射镜以及第二光电探测器，其中，所述第二光学终端的第一端与所述自由空间链路连接，所述第二光学终端的第二端与所述光纤耦合器的第一端连接，所述光纤耦合器的第二端与所述光纤反射镜连接，所述光纤耦合器的第三端与所述第二光电探测器连接；其中，所述第二光学终端接收所述第一飞秒脉冲激光，并通过所述光纤耦合器分光形成两束光，其中，一束光通过所述光纤反射镜反射，按原路返回所述本地端，另一束光经所述第二光电探测器转换为所述射频信号。
[0013]可选地，所述远端包括第二光学终端、第二光纤环形器、光纤耦合器、第二光纤拉伸器、第二光电探测器、第三光电探测器、第二压电驱动器、第二混频器、第二伺服控制器以及第二飞秒光梳，其中，所述第二光学终端的第一端与所述自由空间链路连接，所述第二光学终端的第二端与所述第二光纤环形器的第一端连接，所述第二光纤环形器的第二端与所述光纤耦合器的第一端连接，所述第二光纤环形器的第三端与所述第二光电探测器的第一端连接，所述光纤耦合器的第二端与所述第二光纤拉伸器的第一端连接，所述光纤耦合器的第三端与所述第三光电探测器的第一端连接，所述第二光纤拉伸器的第二端与所述第二飞秒光梳连接，所述第二光纤拉伸器的第三端与所述第二压电驱动器的第一端连接，所述第二压电驱动器的第二端与所述第二伺服控制器的第一端连接，所述第二光电探测器的第二端与所述第二混频器的第一端连接，所述第三光电探测器的第二端与所述第二混频器的
第二端连接，所述第二混频器的第三端与所述第二伺服控制器的第二端连接。
[0014]可选地，所述第二飞秒光梳生成的所述第二飞秒脉冲激光的重复频率和所述第一飞秒光梳生成的所述第一飞秒脉冲激光的重复频率分别锁定于不同的射频信号源。
[0015]可选地，所述飞秒脉冲激光的重复频率携带有所述自由空间链路引入的相位噪声。
[0016]在本专利技术实施例中，该射频信号的传递系统包括：本地端、远端以及自由空间链路，本地端和远端分别设置在自由空间链路的两端，其中，飞秒脉冲激光作为射频信号的传输载体，飞秒脉冲激光包括第一飞秒脉冲激光和第二飞秒脉冲激光；本地端，用于向远端发送第一飞秒脉冲激光、接收远端返回的第二飞秒脉冲激光以及将第二飞秒脉冲激光的重复频率和第一飞秒脉冲激光本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种射频信号的传递系统，其特征在于，包括：本地端、远端以及自由空间链路，所述本地端和所述远端分别设置在所述自由空间链路的两端，其中，飞秒脉冲激光作为射频信号的传输载体，所述飞秒脉冲激光包括第一飞秒脉冲激光和第二飞秒脉冲激光；所述本地端，用于向所述远端发送所述第一飞秒脉冲激光、接收所述远端返回的所述第二飞秒脉冲激光以及将所述第二飞秒脉冲激光的重复频率和所述第一飞秒脉冲激光的重复频率进行拍频处理，得到所述自由空间链路的相位噪声的相位因子，并基于所述相位因子对所述第一飞秒脉冲激光的重复频率进行预补偿；所述远端，用于接收所述本地端发送的所述第一飞秒脉冲激光，并基于所述第一飞秒脉冲激光向所述本地端发送所述第二飞秒脉冲激光以及将所述第一飞秒脉冲激光转换为所述射频信号。2.根据权利要求1所述的传递系统，其特征在于，所述本地端包括第一飞秒光梳、第一光纤环形器、第一光纤拉伸器、第一光学终端、第一伺服控制器以及第一压电驱动器，其中，所述第一飞秒光梳的第一端与所述第一光纤环形器的第一端连接，所述第一光纤环形器的第二端与所述第一光纤拉伸器的第一端连接，所述第一光纤拉伸器的第二端与所述第一光学终端的第一端连接，所述第一光学终端的第二端与所述自由空间链路连接，所述第一伺服控制器的第一端与所述第一压电驱动器的第一端连接，所述第一压电驱动器的第二端与所述第一光纤拉伸器的第三端连接。3.根据权利要求2所述的传递系统，其特征在于，所述第一飞秒光梳生成的所述第一飞秒脉冲激光经过所述第一光纤环形器、所述第一光纤拉伸器和所述第一光学终端后，发送至所述远端；以及所述第一伺服控制器通过所述第一压电驱动器和所述第一光纤拉伸器，调整所述第一飞秒脉冲激光的重复频率。4.根据权利要求2所述的传递系统，其特征在于，所述本地端包括原子钟，其中，所述原子钟的第一端与所述第一飞秒光梳的第二端连接；其中，所述第一飞秒光梳生成的所述第一飞秒脉冲激光的重复频率直接锁定于所述原子钟的射频信号。5.根据权利要求4所述的传递系统，其特征在于，所述本地端包括：第一光电探测器、频率合成器以及第一混频器，其中，所述第一光电探测器的第一端与所述第一光纤环形器的第三端连接，所述第一光电探测器的第二端与所述第一混频器的第一端连接，所述频率合成器的第一端与所述原子钟的第二端连接，所述频率合成器的第二端与所述第一混频器的第二端连接，所述第一混频器的第三端与所述第一伺服控制器的第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴寒旭，杨宏雷，张升康，葛军，付洋，赵伟楠，
申请(专利权)人：北京无线电计量测试研究所，
类型：发明
国别省市：