基于延遲線干涉儀差分相移鍵控解調(diào)器研究.pdf

1、采用激光為信息載波建立衛(wèi)星之間的激光通信鏈路，是解決目前微波通信系統(tǒng)傳輸速率和傳輸容量瓶頸問題的最佳解決方案，并且由于激光通信星載光終端體積小、通信鏈路保密性強等優(yōu)點，促使各航天大國如美國、日本、德國、法國等國家相繼開展衛(wèi)星激光通信技術(shù)的研究，已經(jīng)相繼實現(xiàn)了星間鏈路、星地鏈路的科學(xué)實驗，并積極推進其商用化。差分相移鍵控（DPSK）調(diào)制/解調(diào)通信方案已經(jīng)成功應(yīng)用于地面光纖通信系統(tǒng)中，并且已經(jīng)走向商用化。與強度調(diào)制/直接探測（IM/DD）相

2、比，在使用平衡接收的條件下，相同的誤碼率對光信噪比（OSNR）的要求降低了3dB，即探測靈敏度提高了3dB；與相干探測系統(tǒng)相比，有著與之相媲美的高靈敏度探測能力、接收機結(jié)構(gòu)相對簡單容易實現(xiàn)、采用密集波分復(fù)用技術(shù)（DWDM）可進一步增加傳輸容量等優(yōu)點，故 DPSK調(diào)制/自差探測通信體制成為衛(wèi)星激光通信高速大容量傳輸最具發(fā)展?jié)摿Φ姆桨钢?。在DPSK調(diào)制信號中，是利用前后相鄰碼元的相對載波相位值來承載信息的，需要光解調(diào)器將前后比特的相位差信

3、息轉(zhuǎn)換成振幅信息，再進行直接探測，因此DPSK信號的解調(diào)技術(shù)是DPSK格式通信系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)之一，一般的解調(diào)方法是采用1比特延遲線干涉儀。以往，這種1比特延遲的干涉儀設(shè)計都是基于全光纖或者平面波導(dǎo)Mach-Zehnder干涉儀來實現(xiàn)的，這兩種設(shè)計最主要的問題都是對溫度變化極為敏感，輸出不穩(wěn)定。本文提出了兩種溫度穩(wěn)定性較好的延遲線干涉儀解調(diào)器設(shè)計方案，完成的主要研究工作包括：
　　本文介紹了DPSK信號調(diào)制解調(diào)的原理及信號的探測，并對

4、其進行統(tǒng)一的數(shù)學(xué)分析。提出雙芯光纖型延遲線 Mach-Zehnder干涉儀解調(diào)器設(shè)計方案，并對其溫度特性進行了理論分析；提出了一種有加熱設(shè)計的空間延遲線Michelson延遲干涉儀解調(diào)器設(shè)計方案，對無源器件工作性能參數(shù)進行了理論分析，實際研制出了該解調(diào)器，并對其性能參數(shù)進行實驗測試和標(biāo)定。結(jié)果表明其主要參數(shù)與市場同類器件相比具有一定優(yōu)勢；搭建了一套Back-to-Back DPSK調(diào)制/自差探測光纖通信系統(tǒng)，并將所研制的解調(diào)器應(yīng)用于該系