[發明專利]高速相干激光通信大氣信道傳輸性能測試系統

有效

• 申請號: 201710915139.2
• 申請日: 2017-09-30
• 公開（公告）號: CN107592168B
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發明（設計）人: 王天樞;劉顯著;張欣夢;陳俊達;林鵬;姚海峰;賈青松;馬萬卓;姜會林
• 申請（專利權）人: 長春理工大學
• 主分類號: H04B17/327
• 分類號: H04B17/327
• 代理公司: 北京中理通專利代理事務所(普通合伙) 11633
• 代理人: 劉慧宇

高速相干激光通信大氣信道傳輸性能測試系統，屬于光通信技術領域，針對目前高速率空間光通信信號的大氣信道傳輸性能的測試和分析問題，高速相干激光通信大氣信道傳輸性能測試系統，其特征是，該系統包括高速相干激光通信發射子系統、模擬大氣傳輸子系統、高速相干激光通信接收子系統，高速相干激光通信發射子系統的輸出端口與模擬大氣傳輸子系統的輸入端口通過光纖連接、模擬大氣傳輸子系統的輸出端口與高速相干激光通信接收子系統的輸入端口通過光纖連接；本發明通信系統的結構簡單、成本低，128Gbit/s速率時通信系統質量穩定，靈敏度為?37.3dBm，適用于大氣激光寬帶傳輸技術領域。

技術領域

本發明屬于光通信技術領域，具體涉及一種采用相干編碼的高速調制激光通信的大氣信道傳輸性能測試系統。

背景技術

隨著天地一體化信息網絡的發展，對空間信息傳輸帶寬的需求越來越大，而傳統上以微波/毫米波為載波的空間通信技術無法滿足。空間激光通信技術相比于微波通信系統，無需資源許可證，具有頻譜寬傳輸容量大的優勢，為空間高速信息傳輸提供了條件。但是，空間激光高速信息傳輸在大氣信道中面臨湍流干擾，使得超高速數字調制的激光通信系統性能受到影響。為有效評估大氣信道的湍流對高速數字激光通信系統性能的影響，開展系統在可調湍流強度的大氣信道中的各種性能測試十分必要。因此，本發明設計了一套最高可提供單載波128Gbit/s、波分復用后達1024Gbit/s的高速相干激光通信大氣信道傳輸性能測試方法和系統。

目前，采用高階相位調制的光通信技術使激光調制速率越來越高，通過波分復用、頻分復用、偏振復用等復用技術，可進一步實現超高速激光載波。而對于大氣信道湍流的研究也建立了很多模型，并能夠通過溫度差模擬一定強度的湍流。因此，通過高階相位調制及復用技術設計超高速率的空間激光收發系統，并利用可調湍流的大氣信道模擬裝置建立大氣信道用于超高速率空間激光傳輸系統的性能測試，采用實時解調設備進行信號分析，可實現對各種相位調制的超高速空間激光信號的各種大氣信道傳輸性能的測試和分析。

發明內容

本發明針對目前高速率空間光通信信號的大氣信道傳輸性能的測試和分析問題，提出了一種高速相干激光通信大氣信道傳輸性能測試系統，其最大單載波速率可達128Gbit/s，波分復用速率可達1024Gbit/s。

本發明采取以下技術方案：

高速相干激光通信大氣信道傳輸性能測試系統，其特征是，該系統包括高速相干激光通信發射子系統、模擬大氣傳輸子系統、高速相干激光通信接收子系統，高速相干激光通信發射子系統的輸出端口與模擬大氣傳輸子系統的輸入端口通過光纖連接、模擬大氣傳輸子系統的輸出端口與高速相干激光通信接收子系統的輸入端口通過光纖連接；

模擬大氣傳輸子系統，其結構為：輸入光纖耦合準直鏡與輸出光纖耦合準直鏡同視軸固定在大氣環境模擬箱箱體兩端面板上，構成可通過輸入光纖耦合準直鏡與輸出光纖耦合準直鏡作為輸入輸出窗口的模擬大氣環境自由空間激光傳輸信道；冷卻面板固定在大氣環境模擬箱的內側上表面，加溫面板固定在大氣環境模擬箱的內側下表面；面板控制器驅動冷卻面板冷卻，同時驅動加溫面板加熱；

發射子系統出射的光信號由輸入光纖耦合準直鏡進入模擬大氣傳輸子系統，再由輸出光纖耦合準直鏡輸出光信號進入高速相干激光通信接收子系統。