光调制模块（102)，通过振幅调制将所述频率振荡器（101)生成的频率信号加载到光 信号上； 光耦合器（103)，用于将光调制模块（102)输出的经频率信号调制的光信号以及来自 接收补偿装置（200)的光信号耦合到同一光路； 环形器（104)，用于将来自光耦合器（103)的光信号输出至对应接收补偿装置（200)的 光纤链路，将来自光纤链路的光信号输出至光稱合器（103)。3. 根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述接收补偿装置（200)进一步包括辅助 补偿部和补偿部，由辅助补偿部生成第二辅助补偿信号，与来自发射装置的光信号解调后 得到的第一辅助补偿信号一同输入至补偿部，生成相位锁定于发射端参考频率源的频率信 号，并转换成相应频率供用户使用。4. 根据权利要求3所述的系统，其特征在于，发射装置的频率振荡器（101)产生的相位 锁定于参考频率源的第一微波信号为： V1=A1Cos (a ω 〇t+a Φ ref) 其中Φ#为参考频率源产生的参考信号的相位，Wtl为参考信号的频率，a为任意数， 辅助补偿部进一步包括光调制模块（202)、环形器（201)、波分复用器（203)、第一探测 器（204)和第二探测器（205)， 加载了第一微波信号的光信号，通过相应的光纤链路传输到接收补偿装置（200)，经该 环形器（201)输入至波分复用器（203)， 接收补偿装置的补偿部的频率振荡器（208)产生第三微波信号：其中，A3表示第三微波信号的振幅，表示第三微波信号的相位， 该光调制模块（202)将第三微波信号经振幅调制加载到光信号上，经该环形器（201) 输入光纤链路传输至发射装置，再经发射装置沿原路传回接收补偿装置（200)，经该环形器 (201) 也输入至波分复用器（203)， 上述两路光信号经波分复用器（203)分离，分别经过第一探测器（204)和第二探测器 (205)进行解调，得到第一辅助补偿信号和第二辅助补偿信号，输入补偿部，该第一辅助补 偿信号和第二辅助补偿信号的形式为：其中，A2表不第一辅助补偿信号的振幅，Φρ为光纤链路引入的相位噪声，A4表不第二 辅助补偿信号的振幅。5. 根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述补偿部进一步包括：比相单元（206)、 混频器（207)、频率振荡器（208)、反馈电路（209)和变频器（210)，所述第一辅助补偿信号 V2和第二辅助补偿信号V4输入至比相单元（206)进行混频和低通滤波，得到第五微波信号 V5,其中，A5表不第五微波信号V5的振幅，将所述第三微波信号和第五微波信号经过混频 器（207)混频后得到第六反馈补偿信号 V6=A6Cos (a Φ ref-2 Φ 0) 其中A6为该第六反馈补偿信号的振幅，该第六反馈补偿信号V6经过反馈电路（209)输 入至频率振荡器（208)，用来反馈补偿频率振荡器（208)的输出相位Φ。，使其相位Φ。满足 关系式：上式中，当系统锁定时，C为某一确定不变的数，由此，频率振荡器（208)输出的第三微 波信号的相位Φ。锁定于发射端参考信号的相位ΦΜ?，频率振荡器（208)输出端连接的变 频器（210)将第三微波信号转换至相应频率，供接收端的用户使用。6. -种补偿系统后置的频率传输方法，其特征在于，该方法包括： 在发射装置（100)用于产生相位锁定于参考频率源的频率信号，并将该频率信号经振 幅调制加载到光信号上以通过一条或多条光纤链路向一个或多个置于接收端的接收补偿 装置（200)传输；以及 在接收补偿装置（200)接收来自发射装置（100)的光信号，解调得到带有光纤链路相 位噪声的频率信号，将该频率信号作为第一辅助补偿信号，并利用频率振荡器（208)生成微 波信号，加载至光信号经上述光纤链路传输并解调，得到与第一辅助补偿信号含有相同相 位噪声的第二辅助补偿信号，基于第一辅助补偿信号和第二辅助补偿信号生成相位补偿信 号，反馈控制频率振荡器（208)输出信号的相位，复现相位锁定于频率发射源的频率信号。7. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在发射装置（100)，通过频率振荡器（101) 将参考频率源产生的频率信号作为参考信号，生成相位锁定于该参考信号的频率信号；利 用光调制模块（102)通过振幅，调制将所述频率振荡器（101)生成的频率信号加载到光信 号上；通过光耦合器（103)将光调制模块（102)调制后的频率信号以及来自接收补偿装置 (200)的光信号耦合到同一光路；通过环形器（104)将来自光耦合器（103)光信号经相应的 光纤链路输出至对应的接收补偿装置（200 )。8. 根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述接收补偿装置（200)进一步包括辅助 补偿部和补偿部，由辅助补偿部生成第二辅助补偿信号，与解调来自发射装置的光信号得 到的第一辅助补偿信号一同输入至补偿部，由补偿部生成相位锁定于发射端参考频率源的 频率信号，并转换成相应频率供用户使用。9. 根据权利要求8所述的方法，其特征在于，发射装置的频率振荡器（101)产生的相位 锁定于参考频率源的第一微波信号为： V1=A1Cos (a ω 〇t+a Φ ref) 其中Φ#为参考频率源产生的参考信号的相位，Wtl为参考信号的频率，a为任意数， 辅助补偿部进一步包括光调制模块（202)、环形器（201)、波分复用器（203)、第一探测 器（204)和第二探测器（205)， 加载了第一微波信号的光信号，通过相应的光纤链路传输到接收补偿装置（200)，经该 环形器（201)输入至波分复用器（203)， 接收补偿装置的补偿部的频率振荡器（208)产生第三微波信号：其中，A3表不第三微波信号的振幅，（J)ci表不第三微波信号的相位， 该光调制模块（202)将第三微波信号经振幅调制加载到光信号上，经该环形器（201) 输入光纤链路传输至发射装置，再经发射装置沿原路传回接收补偿装置（200)，经该环形器 (201)也输入至波分复用器（203)， 上述两路光信号经波分复用器（203)分离，分别经过第一探测器（204)和第二探测器 (205) 进行解调，得到第一辅助补偿信号和第二辅助补偿信号，输入补偿部，该第一辅助补 偿信号和第二辅助补偿信号的形式为：其中，A2表不第一辅助补偿信号的振幅，Φρ为光纤链路引入的相位噪声，A4表不第二 辅助补偿信号的振幅。10. 根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述补偿部进一步包括：比相单元 (206) 、混频器（207)、频率振荡器（208)、反馈电路（209)和变频器（210)，所述第一辅助补 偿信号V2和第二辅助补偿信号V 4输入至比相单元（206)进行混频和低通滤波，得到第五微 波信号V5，其中，A5表不第五微波信号V5的振幅，将所述第三微波信号和第五微波信号经过混频 器（207)混频后得到第六反馈补偿信号 V6=A6Cos (a ΦΓε?-2Φ〇) 其中A6为该第六反馈补偿信号的振幅，该第六反馈补偿信号V6经过反馈电路（209)输 入至频率振荡器（208)，用来反馈补偿频率振荡器（208)的输出相位Φ。，使其相位Φ。满足 关系式：上式中，当系统锁定时，C为某一确定不变的数，由此，频率振荡器（208)输出的第三微 波信号的相位Φ。锁定于发射端参考信号的相位ΦΜ?，频率振荡器（208)输出端连接的变 频器（210)将第三微波信号转换至相应频率，供接收端的用户使用。11. 一种发射装置，其用于产生相位锁定于参考频率源的频率信号，并将该频率信号调 制到光信号上以通过一条或多条光纤链路向一个或多个置于接收端的接收补偿装置传输， 该发射装置包括： 频率振荡器（101)，其将参考频率源产生的频率信号作为参考信号，生成相位锁定于该 参考信号的频率信号； 光调制模块（102)，通过振幅调制将所述频率振荡器（101)生成的频率信号加载到光 信号上； 光耦合器（103)，用于将光调制模块（102)输出的经频率信号调制的光信号以及来自 接收补偿装置（200)的光信号耦合到同一光路； 环形器（104)，用于将来自光耦合器（103)的光信号输出至对应接收补偿装置（200)的 光纤链路，将来自光纤链路的光信号输出至光稱合器（103)。12. -种接收补偿装置，其特征在于，该接收补偿装置包括辅助补偿部和补偿部，由辅 助补偿部生成第二辅助补偿信号，解调来自发射装置的光信号得到第一辅助补偿信号，将 该第一辅助补偿信号和该第二辅助补偿信号一同输入至补偿部，由补偿部生成相位锁定于 发射端参考频率源的频率信号，并转换成相应频率供用户使用。
【专利摘要】本发明公开一种补偿系统后置的频率传输系统，包括：发射装置，用于将相位锁定参考频率源的频率信号调制至光信号，通过一条或多条光纤链路向一个或多个置于接收端的接收补偿装置传输；接收补偿装置，用于接收来自发射装置的带有光纤链路相位噪声的频率信号，将该频率信号作为第一辅助补偿信号，将频率振荡器生成的微波信号加载至光信号上经上述光纤链路传输并解调，得到与第一辅助补偿信号含有相同相位噪声的第二辅助补偿信号，基于第一、第二辅助补偿信号生成相位补偿信号，反馈控制频率振荡器输出信号的相位，复现相位锁定于频率发射源的频率信号。利用本发明可简化发射装置，避免频率信号多链路并行传输可能造成的共发射端发射装置繁杂的问题。
【IPC分类】H04L7/033, H04B10/25
【公开号】CN104980220
【申请号】CN201410141670
【发明人】王波, 高超, 董婧雯, 朱玺, 白钰, 王力军
【申请人】清华大学
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2014年4月10日