[發明專利]基于光編碼的空間-偏振混合分集自由空間光通信系統

有效

• 申請號: 202011181971.2
• 申請日: 2020-10-29
• 公開（公告）號: CN112383354B
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發明（設計）人: 吉建華;彭芳;鄭紫化;徐銘;王可
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: H04B10/11
• 分類號: H04B10/11;H04B10/40;H04B10/516;H04B10/85;H04J14/00
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 潘登

1.一種基于光編碼的空間-偏振混合分集自由空間光通信系統，其特征在于，該通信系統包括：發送組件和接收組件；

所述發送組件包括光發射機、偏振/碼分集光編碼模塊和光碼空間分集光發射模塊，所述光發射機用于將用戶數據原始信號轉換為第一光信號，所述偏振/碼分集光編碼模塊用于在偏振分集中對該第一光信號進行物理層光編碼以形成兩支路光信號再耦合，所述光碼空間分集光發射模塊用于將耦合后的第一光信號通過多路準直發射透鏡發射到大氣中；

所述接收組件包括光碼空間分集光接收模塊、半導體光放大器、偏振/碼分集光解碼模塊和光接收機，所述光碼空間分集光接收模塊用于通過多路準直接收透鏡接收第二光信號并耦合以進行空間分集接收，所述半導體光放大器用于通過增益飽和特性抑制該第二光信號受湍流影響所造成的波動，所述偏振/碼分集光解碼模塊用于在偏振分集中對經所述半導體光放大器抑制后的第二光信號進行光解碼以得到基于光編碼的空間-偏振混合分集再耦合，所述光接收機用于將經所述偏振/碼分集光解碼模塊耦合后的第二光信號進行光電轉換，經判決恢復為用戶數據原始信號；

所述偏振/碼分集光編碼模塊包括第一偏振分束器和光編碼器，所述第一偏振分束器用于將所述第一光信號分為兩路偏振態正交信號，所述光編碼器用于分別對該兩路偏振態正交信號進行編碼，該兩路偏振態正交信號的相對時延滿足大于自由空間光信道的相干時間的條件；

所述偏振/碼分集光解碼模塊包括第二偏振分束器和光解碼器，所述第二偏振分束器用于將所述第二光信號分為兩路支路信號，所述光解碼器用于分別對該兩路支路信號進行匹配解碼，經過互補延時和調整偏振態使該兩路支路信號的光解碼信號完全對齊，所述兩路支路信號的相對時延與所述發送組件的兩路偏振態正交信號的相對時延為互補關系。

2.根據權利要求1所述的混合分集自由空間光通信系統，其特征在于，所述偏振/碼分集光編碼模塊還包括第一偏振合束器，所述偏振/碼分集光編碼模塊用于通過所述第一偏振合束器對所述兩支路光信號進行耦合；

所述發送組件中的多路準直發射透鏡構成多路自由空間光鏈路，所述光碼空間分集光發射模塊用于將耦合后的第一光信號通過所述多路自由空間光鏈路發射到大氣中。

3.根據權利要求1所述的混合分集自由空間光通信系統，其特征在于，所述接收組件中的多路準直接收透鏡構成多個空間鏈路，所述光碼空間分集光接收模塊通過所述多個空間鏈路接收的第二光信號為該多個空間鏈路的混合光編碼信號。

4.根據權利要求1所述的混合分集自由空間光通信系統，其特征在于，所述光接收機的光電轉換過程包括光電檢測、放大、濾波和抽樣判決。

5.根據權利要求1所述的混合分集自由空間光通信系統，其特征在于，所述偏振/碼分集光解碼模塊還包括第二偏振合束器，所述偏振/碼分集光解碼模塊用于通過所述第二偏振合束器對光解碼的所述第二光信號進行耦合。