[發明專利]一種靈活高速的自由空間-少模光纖混合通信裝置

有效

• 申請號: 201910502086.0
• 申請日: 2019-06-11
• 公開（公告）號: CN110190899B
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發明（設計）人: 陳宏堯;王建萍;任芳
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: H04B10/11
• 分類號: H04B10/11;H04B10/25
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 張仲波

一種靈活高速的自由空間?少模光纖混合通信裝置,解決了傳統混合通信系統僅運行在一種工作模式下，靈活度不高，不易滿足未來各個應用場景靈活多變的通信需求，無法解決混合通信系統在不改變系統結構的情況下具備一種以上工作模式的問題?？蓪⒆杂煽臻g光通信鏈路與光纖通信鏈路有機融合，從而減少光電/電光轉換過程，為數據快速傳遞提供了便利；同時，該裝置可在同一結構下，無需改變器件參數，靈活提供速率優先與質量優先兩種通信工作模式，速率優先模式下，可實現Tb/s級別高速率通信，質量優先模式下，可實現Gb/s級別高質量通信，極大提升了混合通信系統靈活性，進而拓展了該類通信系統的適用范圍，這對于未來通信、雷達和無線傳感等十分有益。

技術領域

本發明涉及一種靈活高速的自由空間-少模光纖混合通信裝置，適用于激光通信、光學雷達、無線光傳感等技術領域。

背景技術

隨著信息時代的到來，通信業務信息量劇增，通信網絡的容量已經遠遠不能滿足社會高速發展的需要。擴充網絡帶寬資源，提高通信流量，保證信息的超高速、超大容量傳輸已成為當前通信事業需要面對的重要課題。

當前主流的通信方式包括微波通信、光纖通信以及自由空間光通信等，并且正在朝著相互融合的方向發展，即形成混合通信系統，通過集成各自優點從而進一步提升系統性能，并減少轉換環節從而降低系統成本。

目前全球關于“6G”的布局競爭正在悄然上演，若將2019年稱之為“6G”研發元年也不為過。據媒體報道，除中國外，美國、俄羅斯、歐盟等國家和地區也正進行相關概念和研發工作。2017年11月，彼時英國電信集團首席網絡架構師Neil McRae對“6G”通信進行了展望，他認為“6G”將是“5G+衛星”網絡，即在“5G”的基礎上集成衛星網絡來實現全球覆蓋，這一理念與目前通信系統融合發展的趨勢不謀而合。不僅如此，多數業內專家也認為陸地、天空甚至多層次多網絡的融合“進行全網絡的覆蓋”可能是未來“6G”技術的一個發展方向。然而，網絡的融合同樣離不開通信技術的融合，如此意味著未來混合通信技術將有可能引領我們進入一個全新的時代。

中國專利申請號201710857794.7提出了一種基于自由空間的光纖通信系統方案；中國專利申請號201910000514.X提出了一種基于少模多芯光纖的自由空間光學接收系統；中國專利申請號201810315086.5提出了一種自由空間激光耦合至單模光纖的裝置及方法，上述方案均屬于混合通信系統范疇。然而上述系統僅運行在一種工作模式下，靈活度不高，不易滿足未來各個應用場景靈活多變的通信需求，無法解決混合通信系統在不改變系統結構的情況下具備一種以上工作模式的問題。

本專利提出了一種靈活高速的自由空間-少模光纖混合通信裝置，利用該裝置可將自由空間光通信鏈路與光纖通信鏈路有機融合，從而減少光電/電光轉換過程，為數據快速傳遞提供了便利；同時，該裝置可在同一結構下，無需改變器件參數，靈活提供速率優先與質量優先兩種通信工作模式，速率優先模式下，可實現Tb/s級別高速率通信，質量優先通信模式下，可實現Gb/s級別高質量通信，極大提升了混合通信系統靈活性，進而大大拓展了該類通信系統的適用范圍，這對于未來通信、雷達和無線傳感等十分有益。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：傳統混合通信系統僅運行在一種工作模式下，靈活度不高，不易滿足未來各個應用場景靈活多變的通信需求，無法解決混合通信系統在不改變系統結構的情況下具備一種以上工作模式的問題。

本發明的技術方案為：

一種靈活高速的自由空間-少模光纖混合通信裝置，其特征在于該裝置可在同一結構下，無需改變器件參數，靈活提供速率優先與質量優先兩種通信工作模式；

其裝置包括：高功率激光器陣列，光調制器陣列，信號源，波分復用裝置，粗追蹤裝置陣列，精追蹤裝置陣列，纖端模式復用裝置，少模光纖鏈路，纖端解復用裝置，光信號放大器，光電探測器陣列，信號分析裝置；