[發(fā)明專利]無線光通信調制方法及調制信號收發(fā)裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810067771.7
• 申請日: 2008-06-17
• 公開（公告）號: CN101299101A
• 公開（公告）日: 2008-11-05
• 發(fā)明（設計）人: 姚勇;趙新輝
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業(yè)大學深圳研究生院
• 主分類號: G02F1/03
• 分類號: G02F1/03;G02B27/28;H04B10/00
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識產權事務所
• 代理人: 胡吉科

技術領域

本發(fā)明涉及一種無線光通信的調制方法及裝置，具體涉及一種可抑制大氣湍流等隨機擾動的無線光通信信號調制方法及裝置。

背景技術

與傳統(tǒng)的通信技術相比，無線光通信技術具有傳輸帶寬高、成本低、保密性強、不占用現(xiàn)有頻譜資源等優(yōu)點，因而成為未來樓宇通信、空間通信，特別是衛(wèi)星通信的優(yōu)選方案。然而，由于無線光通信系統(tǒng)是在開放的空間鏈路上進行通信的，其信號受鏈路的狀況影響很大。特別是在大氣鏈路部分，受大氣湍流、自然界背景光等因素的影響，接收機處的信號會產生光強的隨機閃爍和相位畸變。這導致誤碼率的增加，降低了整個通信系統(tǒng)的性能，限制了無線光通信技術優(yōu)勢的發(fā)揮。

目前的無線光通信系統(tǒng)一般采用光強度調制/解調(如OOK、PPM等)調制方案，此類調制方法受大氣擾動和各種天氣情況的影響，通信性能不夠穩(wěn)定。為了提高無線光通信系統(tǒng)的可靠性，世界各國的研究者提出了許多方案，如提高發(fā)射機性能、相干發(fā)射接收、結合自適應光學技術、時間空間分集、糾錯碼編碼、微波系統(tǒng)冗余備份等。但是這些方案均或多或少的存在一些缺點，不能完全解決無線光通信實用化遇到的問題。

目前，利用偏振光進行無線光通信的研究并不是太多，而且大多集中在偏振復用的研究方向，如美國JPL實驗室和清華大學的朱鈞小組分別利用線偏振光和圓偏振光進行了偏振復用通信實驗。偏振復用能提高通信速率，但不具備抑制大氣擾動的功能。為提高無線光通信系統(tǒng)的可靠性，美國馬里蘭大學的Davis小組對偏振鍵控(PolSK：Polarization?Shift?Keying)調制方法進行了研究，他們利用兩束正交線偏振光代表兩種數(shù)據(jù)狀態(tài)，通過控制兩線偏光的交替通斷，實現(xiàn)信息的傳輸。在國內，也出現(xiàn)了利用偏振態(tài)進行調制的初步思想，西安理工大學的柯熙政等提出了“PPM偏振調制”方案，通過調節(jié)兩正交線偏振光的振幅，來改變橢圓偏光的偏振角，利用偏振角度進行編碼通信。但是以上兩種偏振調制方案都要求接收端與發(fā)射端的偏振態(tài)坐標軸方向一致，而這在實際應用中是很難保證的，因此兩方案的推廣應用受到了限制。

發(fā)明內容

為了解決現(xiàn)有技術中采用提高發(fā)射機性能、相干發(fā)射接收、結合自適應光學技術、時間空間分集、糾錯碼編碼、微波系統(tǒng)冗余備份等技術方案不能完全解決無線光通信實用化遇到的技術問題和利用線偏振光進行偏振鍵控調制及PPM偏振調制中遇到的要求接收端與發(fā)射端的偏振態(tài)坐標軸方向一致，而在實際應用中很難保證的技術問題，本發(fā)明提供了一種無線光通信調制信號收發(fā)裝置。

為了解決現(xiàn)有技術中采用提高發(fā)射機性能、相干發(fā)射接收、結合自適應光學技術、時間空間分集、糾錯碼編碼、微波系統(tǒng)冗余備份等技術方案不能完全解決無線光通信實用化遇到的技術問題和利用線偏振光進行偏振鍵控調制及PPM偏振調制中遇到的要求接收端與發(fā)射端的偏振態(tài)坐標軸方向一致，而在實際應用中很難保證的技術問題，本發(fā)明還提供了一種無線光通信調制方法。

本發(fā)明解決現(xiàn)有技術問題所采用的技術方案為提供一種無線光通信調制信號發(fā)出裝置，所述無線光通信調制信號發(fā)出裝置包括光源發(fā)出單元、偏振單元、旋光調制單元、編碼單元和發(fā)射單元，其中所述光源發(fā)出單元與所述偏振單元連接，所述偏振單元與所述旋光調制單元連接，所述旋光調制單元與所述發(fā)射單元連接，所述編碼單元與所述旋光調制單元連接。

根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選方案：所述光源發(fā)出單元為激光器；所述偏振單元為偏振片；所述編碼單元為編碼器；所述發(fā)射單元為發(fā)射天線。

根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選方案：所述無線光通信調制信號發(fā)出裝置為機械調制式無線光通信調制信號發(fā)出裝置，所述旋光調制單元為四分之一波片或四分之一波片與半波片的組合。

根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選方案：所述四分之一波片的快軸與所述偏振單元的起偏方向夾角為45°。

根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選方案：所述無線光通信調制信號發(fā)出裝置為電光調制式無線光通信調制信號發(fā)出裝置，所述旋光調制單元為LiNbO₃調制器。

根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選方案：所述LiNbO₃調制器采用Z向施加電場，光場沿橫向傳播，所述LiNbO₃調制器的主軸與所述偏振片的起偏方向夾角為45°。