[發明專利]一種基于離散多載波調制技術的矢量模式復用系統

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• 申請號: 201910243117.5
• 申請日: 2019-03-27
• 公開（公告）號: CN111756450A
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發明（設計）人: 李凡;孫一丹
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: H04B10/516
• 分類號: H04B10/516;H04B10/25;H04L27/26
• 代理公司: 暫無信息
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本發明公開一種基于離散多載波調制技術的矢量模式復用系統，本發明通過在信號發射端采用離散多載波調制技術調制信號，并結合離散傅里葉變換技術和預均衡信號補償算法，將調制完成的電信號直接加載到光載波上，在矢量模式復用傳輸模塊，通過將兩路光載波信號轉換為矢量模式，在少模光纖中穩定復用傳輸，最終利用接收端信號解調過程完成信號的傳輸，與現有的矢量模式復用傳輸系統相比，本發明在優化了系統傳輸性能的同時顯著提升了系統傳輸信號的速率與容量。

技術領域：

本發明涉及高速光通信領域，尤其涉及一種基于離散多載波調制技術的矢量模式復用系統。

背景技術：

光的偏振特性是光束的基本屬性之一，探究光的偏振特性對于研究光的根本屬性以及擴展應用有著非常重要的意義。矢量模式光束就是在光傳輸方向的橫截面上偏振態隨空間方位的變化而不斷非均勻變化的光束。相比于普通高斯光束，其主要特點是偏振態的空間結構是呈非均勻分布的，其徑向偏振態和角向偏振態可用于光通信系統中以拓寬系統傳輸容量。同時矢量模式是光纖中的本征模式，因此選用矢量模式作為信號傳輸的媒介能具有良好的穩定性。

離散多載波調制技術是由正交頻分復用調制衍生而來的方案，其信號被認為是一種特殊類型的正交頻分復用信號，其虛部等于零。由于其對色散和偏振模色散的耐受性高，離散多載波調制技術被認為是最有效的技術。然而，由于多個正交子載波結構固有的缺陷，較高的峰均功率比問題使得離散多載波信號容易受到光纖非線性效應的影響，從而導致信號傳輸性能惡化。

高速的服務器底板是現代網絡互聯系統的重要組成部分。這些底板被廣泛應用于大型通信設備、高性能服務器、超級計算機和高端存儲設備等設施。與傳統的電氣互連相比，低成本、大帶寬的短距光互聯系統是一種更加經濟有效的解決方案。同時隨著物聯網、云中心網絡服務等新興應用的不斷發展，作為服務器母平面和子平面之間的中介，提高底板的數據傳輸能力迫在眉睫。現有的矢量模式復用系統大多關注矢量模式本身的科學特性，如何提高短距光互聯系統的信號傳輸速率和傳輸性能，是亟待解決的問題。

發明內容：

針對以上問題，本發明提供了一種基于離散多載波調制技術的矢量模式復用系統。

本發明的一種基于離散多載波調制技術的矢量模式復用系統，通過在信號發射端采用離散多載波調制技術調制信號，并結合離散傅里葉變換技術和預均衡信號補償算法，將調制完成的電信號加載到光載波信號上，通過矢量模式復用傳輸模塊在少模光纖中穩定復用傳輸兩路矢量模式光束，通過接收端信號解調完成傳輸過程。有效地優化了信號傳輸性能同時提高了信號傳輸速率。

本發明的一種基于矢量模式復用的短距光互聯系統包括光信號發射端，矢量模式復用傳輸模塊，以及信號接收解調端。其中信號發射端具備數字模擬轉換器，電放大器，直流偏置器，電吸收激光器和摻鉺光纖放大器。

所述數字模擬轉換器將來自計算機產生的數字信號轉換為模擬電信號。

所述電放大器將來自數字模擬轉換器發射的信號幅值放大。

所述直流偏置器將電放大器設置到靜態工作點。

所述電吸收激光器作為光源，產生承載信號傳輸的基模高斯光束。

所述摻鉺光纖放大器用于將激光器發射出的光源進行功率放大。

矢量模式復用傳輸模塊具備保偏光耦合器，偏振合束器，準直透鏡，Q玻片，基于少模光纖的偏振控制器，5-10米少模光纖，信號延遲線，偏振控制器以及偏振分束器。

所述偏振控制器用于調整來自摻鉺光纖放大器和偏振分束器前的基模高斯光束偏振態。

所述保偏光耦合器用于將基模高斯光束分為兩束。再由所述偏振合束器合束。

所述信號延遲線為一段保偏光纖，插入保偏光耦合器后的其中一路光束中，作為信號延遲標記。