quay pha tín hiệu phân cực trực giao một góc 900. Máy thu ở đây là máy thu đổi tần tiêu chuẩn có độ rộng băng tần rộng lớn hơn một ít so với bộ lọc IF. Nếu trạng thái phân cực trực giao đã thu được của tín hiệu quay nhanh giữa hai trạng thái trực giao trong khoảng thời gian một bit thì có thể đảm bảo rằng trung bình một nửa cơng suất của tín hiệu sẽ được khơi phục lại bộ điều chế phân cực. Trong thực tế, trung bình theo thời gian tích vơ hướng của trường giao động nội và trường tín hiệu sẽ khơng bao giờ bằng 0.
Hình 2.13. Vectơ trạng thái phân cực trực giao ở máy thu để chuyển đổi phân cực
Có hai bổ xung để thực hiện kỹ thuật này:
+ Trộn phân cực: tần số chuyển đổi bộ phân cực lớn hơn nhiều so với tốc độ bit, như vậy không cần đồng hồ để đồng bộ điều chế phân cực, vì có nhiều chuyển tiếp trong khoảng thời gian một bit. Mặt độ rộng băng tần của bộ lọc IF rất rộng và do tần số chuyển đổi cao nên các yêu cầu phần cứng đối với bộ điều chế phân cực trở nên rất nghiêm ngặt.
+ Chuyển đổi phân cực đồng bộ: các chuyển tiếp giữa các trạng thái phân cực trực giao xuất hiện chính xác tại điểm giữa của khe bit. Vì vậy, cần phải đồng bộ với đồng hồ của hệ thống, tuy nhiên cần giảm băng tần của bộ lọc và giảm nhẹ các yêu cầu của phần cứng.
Mặc dù phương pháp trộn và chuyển đổi phân cực làm giảm độ nhạy của hệ thống 3 dB và yêu cầu có một bộ điều chế phân cực. Nhưng cấu trúc
của máy thu đơn giản hơn so với các cấu trúc khác đã nghiên cứu và có thể sử dụng trong hệ thống sợi quang kết hợp giá thành thấp.
2.3. Sử dụng máy thu phân cực trực giao:
Về cơ bản máy thu có thể khơi phục được hai trạng thái phân cực trực giao. Vấn đề cuối cùng là tín hiệu IF cần phải giải điều chế đường bao bằng thiết bị có đặc tính bình phương nhưng cũng có khi bằng một bộ phân biệt đường dây trễ. Nguyên lý được biểu diễn như hình 2.14. Sau bộ trộn quang là bộ phân chia tia phân cực, phân tín hiệu thành hai thành phần phân cực trực giao (chiếu theo trục x, y) sau đó mỗi thành phần được tách sóng lọc trung tần và giải điều. Tiếp theo các đầu ra của chúng được cộng lại với nhau và cho qua bộ lọc tần thấp trong một khung chuẩn đã chọn thích hợp. Giả sử trường của bộ dao động nội được phân đều nhau dọc theo trục x,y.
(2.14).
Các thành phần X,Y của tín hiệu cho bởi:
(2.15).
Ở đây, s(t) là góc giữa trường tín hiệu và trục X. Sau photodiode là bộ lọc IF, dịng tín hiệu trên hai nhánh giả sử là giống nhau và:
(2.16).
Chỉ xét đến thành phần tần số thấp do bộ giải điều tạo ra và sau bộ cộng tín hiệu có dạng.
(2.17).
Điều này rõ ràng không phụ thuộc vào trạng thái phân cực trực giao đã thu được. Cũng có thể, để đạt được kết quả tương tự bằng cách sử dụng điều chế DPSK và 2 bộ giải điều chế đường dây trễ. Trong thực tế, các đầu ra của chúng là tích của tín hiệu với chính nó nhưng bọ trễ đi trong khoảng thời gian
1 bit. Nhưng vì sự thăng giáng phân cực là chậm so với tốc độ truyền bit nên sự hình thành các trường vẫn giữ nguyên sau khi giải điều tín hiệu trên hai nhánh tủ với cos2 và sin2. Nhược điểm của máy thu không phụ thuộc vào
trạng thái phân cực là cần phải có 2 máy thu kênh nhưng trái lại nó khơng cần hệ thống điều khiển tích cực phản hồi.