【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于微波光子，涉及一种基于光子环路的源传分一体化系统。
技术介绍
1、高性能微波频率信号在卫星导航、航空航天、深空探测、地质测绘、基本物理量测量等领域有着重要的应用价值。在分布式网络体系的发展趋势下，微波频率信号的传输分配已经成为必然选择，研究高保真、超稳定的微波频率信号产生传输分配变得十分迫切。当前研究和课题独立分开考虑频率源产生、传输拉远分配、稳相三个方面，高性能频率信号长距离拉远组网存在性能受限于源的瓶颈，缺乏系统性总体架构设计，同时工程化应用亦需要进一步提升环境适应能力。
技术实现思路
1、针对上述现有技术的不足，本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种基于光子环路的源传分一体化系统。
2、为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种基于光子环路的源传分一体化系统，包括中心站单元和多个用户站单元，所述中心站单元设置有第一连接端口和第二连接端口，所述多个用户站单元通过光纤串联形成单纤双向光传输通路；所述单纤双向光传输通路的第一端与中心站单元的第一连接端口连接，第二端与中心站单元的第二连接端口连接，从而形成单纤双向的光子环路；
4、所述中心站单元用于将第一光载射频信号和第二光载射频信号分别沿顺时针方向和逆时针方向注入光子环路，并对经光子环路顺时针和逆时针方向传输的第一光载射频信号和第二光载射频信号进行接收，经光学处理和电学处理后形成闭环，从而基于光子环路闭环振荡产生微波信号；以及结合外部参考信号从该微波信号中提取光子环路的
5、所述用户站单元用于对光子环路中沿顺时针方向传输的第一光载射频信号和沿逆时针方向传输的第二光载射频信号进行接收，并通过光学和电学处理得到频率稳定、相位同步的微波频率信号。
6、进一步的，所述中心站单元包括
7、光电处理模块，用于对接收的第一光载射频信号和第二光载射频信号依次进行光电转换、信号合路、滤波及放大，得到微波传输信号；
8、电功分器，所述电功分器包括至少两个输出端口，用于将光电处理模块输出的微波传输信号分为至少两路输出；所述电功分器的第一输出端口输出第一分路微波传输信号送给电光调制模块，第二输出端口输出第二分路微波传输信号送给延迟调节模块；
9、电光调制模块，用于采用第一分路微波传输信号对第一波长的光信号进行调制输出第一调制光信号，以及对第二波长的光信号进行调制输出第二调制光信号；
10、第一波分复用器，用于实现波长选择，从其输入端输入的光信号中提取出第一光载射频信号并通过其公共端输出至光子环路，从其公共端接收的光信号中提取出第二光载射频信号并通过其输出端输出至光电处理模块；
11、第二波分复用器，用于实现波长选择，从其输入端输入的光信号中提取出第二光载射频信号并通过其公共端输出至延迟调节模块，从其公共端接收的光信号中提取出第一光载射频信号并通过其输出端输出至光电处理模块；以及
12、匹配延迟线，连接在第一波分复用器与光电处理模块之间，用于实现第二光载射频信号的附加延时；或连接在第二波分复用器与光电处理模块之间，用于实现第一光载射频信号的附加延时；使光子环路的顺时针传输方向和逆时针传输方向具有不同的延时，从而形成双环振荡，改善微波信号的杂散特性；
13、延迟调节模块，用于根据外部参考信号从第二分路微波传输信号中提取沿光子环路的时延和相位信息，并根据光子环路的时延和相位信息对光子环路传输的第一光载射频信号和第二光载射频信号的时延或相位进行调整，从而使光子环路的传输时延保持稳定。
14、进一步的，所述光电处理模块包括
15、第一光电探测器，所述第一光电探测器为平衡光电探测器，用于从来自第二波分复用器的第一光载射频信号中恢复出第一微波恢复信号，以及从来自第一波分复用器的第二光载射频信号中恢复出第二微波恢复信号，并将第一微波恢复信号和第二微波恢复信号进行合路后，输出合路微波信号；
16、第一带通滤波器，用于对合路微波信号进行滤波，输出滤波微波信号；以及
17、第一电放大器，用于对滤波微波信号进行放大，输出微波传输信号。
18、进一步的，所述第一带通滤波器为中心频率可调的电学滤波器。
19、进一步的，所述电光调制模块包括
20、第一激光器，用于输出第一波长的光信号；
21、第二激光器，用于输出第二波长的光信号；以及
22、第一调制器，用于采用第一分路微波传输信号对第一波长的光信号进行调制输出第一调制光信号，以及采用第一分路微波传输信号对第二波长的光信号进行调制输出第二调制光信号。
23、进一步的，所述延迟调节模块包括
24、可调延迟线，与第一波分复用器的公共端或第二波分复用器的公共端连接，用于实现光子环路的光学路径延时量调整；
25、鉴相器，用于接收第二分路微波传输信号和来自中心站单元外部的外部参考信号，并根据外部参考信号从第二分路微波传输信号中提取光子环路的时延和相位信息；以及
26、控制器，用于根据鉴相器提取的光子环路的时延和相位信息对可调延迟线的时延进行调整，使光子环路的传输时延保持稳定。
27、进一步的，所述中心站单元还包括二倍频器，所述电功分器包括三个输出端口，用于将光电处理模块输出的微波传输信号分为三路输出，所述电功分器的第三输出端口输出第三分路微波传输信号到二倍频器，经二倍频器进行倍频后输出频率为微波传输信号两倍的微波频率信号。
28、进一步的，所述光子环路上设置有至少一个双向光放大器单元，所述双向光放大器单元位于中心站单元与相邻的用户站单元之间或相邻的两个用户站单元之间。
29、进一步的，多个所述用户站单元中的至少一个为采用光学接收方式的第一用户站单元，所述第一用户站单元包括第一光耦合器、第三波分复用模块、第三光电探测器、第三电放大器、第四波分复用模块、用户站光放大器、第三调制器、第四光电探测器、第三带通滤波器和第四电放大器；
30、所述第一光耦合器的输入端与光子环路连接，输出端分别与第三波分复用模块和第四波分复用模块连接；所述第三波分复用模块的输出端与第三光电探测器连接，所述第三光电探测器通过第三电放大器与第三调制器的射频端口连接；所述第四波分复用模块的输出端通过用户站光放大器与第三调制器的输入端口连接；所述第三调制器的输出端口与第四光电探测器连接，所述第四光电探测器通过第三带通滤波器与第四电放大器连接。
31、进一步的，多个所述用户站单元中的至少一个为采用电学接收方式的第二用户站单元，所述第二用户站单元包括第二光耦合器、第五波分复用模块、第五光电探测器、第六波分复用模块、第六光电探测器、混频器、第五带通滤波器和第五电放大器；
32、所述第二光耦合器的输入端与光子环路连接，输出端分别与第五波分复用模块和第六波分复用模块本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于光子环路的源传分一体化系统，其特征在于：包括中心站单元和多个用户站单元，所述中心站单元设置有第一连接端口和第二连接端口，所述多个用户站单元通过光纤串联形成单纤双向光传输通路；所述单纤双向光传输通路的第一端与中心站单元的第一连接端口连接，第二端与中心站单元的第二连接端口连接，从而形成单纤双向的光子环路；
2.根据权利要求1所述的基于光子环路的源传分一体化系统，其特征在于：所述中心站单元包括
3.根据权利要求2所述的基于光子环路的源传分一体化系统，其特征在于：所述光电处理模块包括
4.根据权利要求3所述的基于光子环路的源传分一体化系统，其特征在于：所述第一带通滤波器为中心频率可调的电学滤波器。
5.根据权利要求2所述的基于光子环路的源传分一体化系统，其特征在于：所述电光调制模块包括
6.根据权利要求2所述的基于光子环路的源传分一体化系统，其特征在于：所述延迟调节模块包括
7.根据权利要求2所述的基于光子环路的源传分一体化系统，其特征在于：所述中心站单元还包括二倍频器，所述电功分器包括三个输出端口，用于
8.根据权利要求1～7任一项所述的基于光子环路的源传分一体化系统，其特征在于：所述光子环路上设置有至少一个双向光放大器单元，所述双向光放大器单元位于中心站单元与相邻的用户站单元之间或相邻的两个用户站单元之间。
9.根据权利要求8所述的基于光子环路的源传分一体化系统，其特征在于：多个所述用户站单元中的至少一个为采用光学接收方式的第一用户站单元，所述第一用户站单元包括第一光耦合器、第三波分复用模块、第三光电探测器、第三电放大器、第四波分复用模块、用户站光放大器、第三调制器、第四光电探测器、第三带通滤波器和第四电放大器；
10.根据权利要求8所述的基于光子环路的源传分一体化系统，其特征在于：多个所述用户站单元中的至少一个为采用电学接收方式的第二用户站单元，所述第二用户站单元包括第二光耦合器、第五波分复用模块、第五光电探测器、第六波分复用模块、第六光电探测器、混频器、第五带通滤波器和第五电放大器；
...【技术特征摘要】
1.一种基于光子环路的源传分一体化系统，其特征在于：包括中心站单元和多个用户站单元，所述中心站单元设置有第一连接端口和第二连接端口，所述多个用户站单元通过光纤串联形成单纤双向光传输通路；所述单纤双向光传输通路的第一端与中心站单元的第一连接端口连接，第二端与中心站单元的第二连接端口连接，从而形成单纤双向的光子环路；
2.根据权利要求1所述的基于光子环路的源传分一体化系统，其特征在于：所述中心站单元包括
3.根据权利要求2所述的基于光子环路的源传分一体化系统，其特征在于：所述光电处理模块包括
4.根据权利要求3所述的基于光子环路的源传分一体化系统，其特征在于：所述第一带通滤波器为中心频率可调的电学滤波器。
5.根据权利要求2所述的基于光子环路的源传分一体化系统，其特征在于：所述电光调制模块包括
6.根据权利要求2所述的基于光子环路的源传分一体化系统，其特征在于：所述延迟调节模块包括
7.根据权利要求2所述的基于光子环路的源传分一体化系统，其特征在于：所述中心站单元还包括二倍频器，所述电功分器包括三个输出端口，用于将光电处...
【专利技术属性】
技术研发人员：张浩，瞿鹏飞，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第四十四研究所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。