Оптическая система связи Советский патент 1993 года по МПК H04B10/12 

Изобретение относится к области передачи сигналов и может быть использовано для передачи широкополосных сигналов, например телевизионных или в измерительных системах для получения информации от объектов, преобразования ее в цифровую форму и ввода в ЭВМ.

Целью изобретения является повышение помехозащищенности путем передачи сигнала на поднесущей и квазиоптималь- ной фильтрации при приеме, а также дифференциального аналогового оптического модулятора и двухлинейного приема, что позволяет увеличить амплитуду выходного сигнала и подавить шумы, основной источ- ник помех в оптических системах связи.

На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства.

Оптическая система связи содержит последовательно соединенные задающий генератор 1, соединенный со входом оптического передатчика 2, оптический канал 3, модулятор 4, второй вход которого соединен со входом устройства 5 и через оптические каналы 6 и 7 со входами фото- детекторов 8 и 9, выходы которых соединены со входами полосовых фильтров 10 и 11 и амплитудных детекторов 12, 13, выходы полосовых фильтров 10, 11 соединены со входами амплитудных детекторов, выходы которых соединены со входами блока вычитания 14. А с выхода блока вычитания 14 снимается полезный сигнал информации и поступает на выход устройства 15.

Работает предлагаемая оптическая сие- тема связи следующим образом.

Задающий генератор 1, вырабатывает сигнал поднесущей, который модулирует оптическое излучение оптического передатчика 2 и поступает в канал 3 и далее в ана- лотовый дифференциальный оптический модулятор 4, на второй вход которого со входа системы 5 поступает модулирующий сигнал. Особенностью модулятора является то, что выходные сигналы имеют вторую мо- дуляцию по интенсивности с огибающими противоположного направления. Поскольку оптический сигнал интенсивности имеет только одну огибающую, положительного значения, то разные знаки дифференциаль- ного сигнала реализуются как огибающие различного направления относительно среднего значения входного сигнала модулятора. Причем в канал 6 поступает положительный сигнал вида:

POI (1 + m cos Qt)-sin ,

а в канал 7 поступает отрицательный сигнал вида:

Ро2 (1 - m cos Qt)-sin cot,

где Pol - интенсивность оптического сигнала; i.- номер выхода; m - коэффициент модуляции; cos Qt - полезный сигнал информации (модулирующий сигнал); частота поднесущей.

Из каналов б и 7 эти сигналы поступают на входы фотодетекторов 8, 9, где преобразуются в электрические амплитудно-моду- лированные сигналы с частотой поднесущей, Далее эти сигналы поступают на входы полосовых фильтров 10, 11 и с их выхода поступают на входы амплитудных детекторов 12 и 13. Таким образом осуществляется защита от внеполосных шумов, образующихся в фотодетекторах за счет дробовых шумов тока сигнала, темнового тока, а также тепловых шумов сопротивления нагрузки и шумов первого каскада усилителя. На выходах амплитудных детекторов 12 и 13 образуются следующие сигналы информации:

1)cos Qt;2)-cos Qt.

Эти сигналы поступают на входы вычитающего блока 14 и с его выхода удвоенный сигнал информации поступает на выход 15 оптической системы связи. Одновременно шумы обоих каналов также складываются, поскольку они некоррелированные, причем складываются как ортогональные векторы на евклидовой плоскости, что обеспечивает дополнительное подавление шумов.

Оптическая система связи обеспечивает расширенный динамический диапазон или увеличенную дальность передачи сигналов и подавление в блоке вычитания шумов источника оптического излучения, что в целом позволяет увеличить эффективность передачи аналоговых сигналов.

Формула изобретения

Оптическая система связи, содержащая на передающей стороне источник оптического излучения, выход которого соединен с входом модулятора, а на приемной стороне - фотодетектор .отличающаяся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, на передающей стороне введены задающий генератор, выход которого соединен с входом источника оптического излучения, а модулятор выполнен в виде аналогового дифференциального модулятора оптического сигнала, два выхода которого через два канала связи соединены с приемной стороной, а на приемной стороне введены второй фотодетектор, два полосовых фильтра, два амплитудных детектора и блока вычитания, причем входы фотодетекторов являются

входами приемной стороны, выходы фото-и амплитудный детектор соединены с входетекторов через соответствующие и после-дом блока вычитания, выход которого являдовательно соединенные полосовой фильтрется выходом устройства.

Использование: радиотехника. Сущность изобретения: устройство содержит источник оптического излучения 2, модулятор 4, фотодетекторы 8, 9, фильтры 10, 11, амплитудные детекторы 12,13, блок вычитания 14, 1 ил.