引用本文:

岳耀笠,刘鹏飞,唐超. 基于光纤干涉仪条纹计数法的光纤稳相传输技术[J]. 光通信技术,2021,45(6):22-25.

基于光纤干涉仪条纹计数法的光纤稳相传输技术

岳耀笠,刘鹏飞,唐 超

(中国电子科技集团公司 第三十四研究所,广西 桂林 541004)

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摘要:传输光纤受环境温度变化和振动的影响,会造成射频光频率信号相位漂移,导致时频传输精度下降。为了降低光纤相位漂移对传输系统的影响,采用基于光纤干涉仪条纹计数法的光纤稳相传输技术,进行了光纤相位漂移检测和相位补偿实验验证。实验结果表明:168 m传输光纤28 h自然相位漂移了32.3 ps,采用压电陶瓷和温控光纤协同相位补偿,相位漂移量降低到1.29 fs。

关键词:光纤稳相传输;光纤相位漂移;光纤干涉仪;条纹计数法;波分复用

中图分类号:TN929.11 文献标志码:文章编号:1002-5561(2021)06-0022-04

DOI:10.13921/j.cnki.issn1002-5561.2021.06.006

0 引言
       时频同步技术在雷达组网、卫星测控和导航等行业有广泛的应用[1-2]。其中,采用光纤进行频率信号传输具有低损耗、大带宽和抗电磁干扰等优点,因此利用光纤进行时频传输已成为主流研究方向。然而,环境温度变化和振动都会产生光纤传输延时的微小变化[3],反映在频率信号传输上则是传输相位差的漂移与抖动,因此光纤稳相传输技术成为了光纤时频传输的关键技术。
  光纤稳相传输技术分为相位漂移检测技术和相位补偿技术两部分。其中,相位漂移检测技术普遍采用微波鉴相法,包括双混频时域差分技术[4]、基于二倍频或三倍频的时域差分技术[5-6]等,以上技术受限于微波频率和相位噪声,相位漂移检测精度最高约0.1 ps,该检测精度已不满足部分更高要求的科学系统的光纤稳相传输要求。常用的相位补偿技术包括基于光纤延时线改变光程以补偿传输光纤的延时变化量、基于电域的相位共轭法预补偿频率信号的相位漂移[7-8]和基于改变激光器群延时色散补偿传输延时变化量[9]等。但是,上述相位补偿技术由于相位漂移检测精度不足,指标稳定性较低。本文介绍一种基于光纤干涉仪条纹计数法的光纤稳相传输技术,可以实现2个数量级的测量精度提升[10-11]。

3 结束语
       本文设计并实现了一种基于光纤干涉仪条纹计数法的光纤稳相传输技术,系统的相位漂移检测分辨率达到了1.29 fs,并且相位漂移检测量程不受限制。在168 m光纤稳相传输实验系统中进行了测试验证,实验结果表明:基于光纤干涉仪条纹计数法的光纤稳相传输技术的可行性与有效性良好,可用于分布式雷达、卫星测控和导航等领域的时频传递、相参射频光信号传输。