|
|
|
|
|
|
||
Когерентный приём оптических сигналов, в частности, гетеродинный или гомодинный, позволяет перенести спектр информационного сигнала в область промежуточных (вплоть до СВЧ диапазона) и низких частот. Тем самым обеспечивается эффективная обработка и выделение сигналов, а также перенастройка в широкой области частот, занимаемой многоканальными оптическими системами передачи со спектральным уплотнением. Кроме этого, соответствующим выбором мощности гетеродина удается подавить все шумы, кроме дробового шума гетеродина. Это обстоятельство позволяет обеспечить максимальное отношение сигнал-шум на приемной стороне.
Рис. 3.7 Волоконно-оптический аналог классического симметричного
интерферометра Маха-Цендера
В практике конструирования когерентных оптических систем передачи информации, как правило, используются цифровые методы передачи. При обработке цифровых сигналов на промежуточной частоте используют хорошо разработанные в радиотехнике схемы и устройства цифровой демодуляции: синхронную и несинхронную демодуляции АМн, ЧМн и ФМн сигналов.
Гетеродинный приём оптических сигналов
При гетеродинном приёме оптическое электромагнитное поле полезного сигнала суммируется с оптическим полем местного гетеродина (когерентного источника излучения со сдвигом частоты) на фоточувствительной площадке фотодетектора.
Суммарное электрическое поле определяется выражением
, (77)
где 
- комплексные амплитуды полезного оптического сигнала и сигнала гетеродина соответственно, 
- оптические частоты, x - независимая переменная (время).
Интенсивность регистрируемого поля равна
(78)
где 
- начальные фазы колебаний. Выходной сигнал фотодетектора, пропорциональный интенсивности поля (3.2), определяется в форме
(79)
где 
- частота "биений", 
j - разность фаз.
Таким образом, выражение (79) определяет сигнал на "промежуточной" частоте
, равной разности частот оптических колебаний, причём 
На рис. 3.8 показана схема устройства гетеродинного приёма.
Рис. 3.8. Схема гетеродинного приема
Гомодинный приём оптических сигналов
При гомодинном методе приема используется принцип оптического гетеродинирования, однако в отличие от гетеродинного приемника, частоты колебаний несущей и местного гетеродина должны быть одинаковыми (
), а фазы синхронизированы.
Рис. 3.9. Схема гомонного приёмника
Сигнал фотодетектора при этом зависит только от разности фаз колебаний, а именно
(80)
При АМн фазы равны (
) и передаче символа "1" соответствует большой уровень напряжения, передаче символа "0" - значение сигнала, равное нулю.
При ФМн фаза сигнала 
изменяется и принимает значение 0 и 
рад. Соответственно изменяется разность фаз j и значения сигнала (80).
На рис. 3.9 иллюстрируется схема гомодинного приёма.