[發(fā)明專利]基于光纖布拉格光柵的光跳頻通信系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110707745.1
• 申請日: 2021-06-24
• 公開（公告）號: CN113438026B
• 公開（公告）日: 2022-10-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 金亞;陳寅芳;陳少康;齊藝超;陳偉;李明;祝寧華
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所
• 主分類號: H04B10/25
• 分類號: H04B10/25;H04B1/7136;H04L9/40
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 吳夢圓

1.一種基于光纖布拉格光柵的光跳頻通信系統(tǒng)，包括：

發(fā)送端，包括：

寬帶光源，所述寬帶光源能夠發(fā)射覆蓋預(yù)設(shè)光載波波長的光波；

所述寬帶光源包括：分束器，用于將所述寬帶光源發(fā)出的光波分為兩路光波；

發(fā)送三端口環(huán)形器，所述發(fā)送三端口環(huán)形器的第一端連接分束器，第二端連接發(fā)送光纖布拉格光柵，第三端連接相位調(diào)制器；

發(fā)送光纖布拉格光柵，用于對經(jīng)過所述發(fā)送三端口環(huán)形器的光波進(jìn)行選頻處理，形成光載波；

所述發(fā)送光纖布拉格光柵包括：第一發(fā)送光纖布拉格光柵與第二發(fā)送光纖布拉格光柵；

所述第一發(fā)送光纖布拉格光柵與所述第二發(fā)送光纖布拉格光柵的光柵周期不同；

數(shù)據(jù)分配單元，用于將用戶數(shù)據(jù)分成兩路，對用戶數(shù)據(jù)在隨機(jī)序列的控制下進(jìn)行分配，形成兩路分配數(shù)據(jù)；

所述相位調(diào)制器，包括：第一相位調(diào)制器與第二相位調(diào)制器，用于接收所述光載波及所述兩路分配數(shù)據(jù)，形成數(shù)據(jù)光載波并輸出；

所述發(fā)送三端口環(huán)形器包括：第一發(fā)送三端口環(huán)形器與第二發(fā)送三端口環(huán)形器；

所述第一發(fā)送三端口環(huán)形器，用于接收來自所述分束器的其中一路光波，將所述光波轉(zhuǎn)送至所述第一發(fā)送光纖布拉格光柵，及用于接收所述第一發(fā)送光纖布拉格光柵處理之后的所述光載波，將所述光載波轉(zhuǎn)送至所述第一相位調(diào)制器；

所述第二發(fā)送三端口環(huán)形器，用于接收來自所述分束器的另一路光波，將所述光波轉(zhuǎn)送至所述第二發(fā)送光纖布拉格光柵，及用于接收所述第二發(fā)送光纖布拉格光柵處理之后的所述光載波，將所述光載波轉(zhuǎn)送至所述第二相位調(diào)制器；

耦合器，用于接收所述數(shù)據(jù)光載波，形成耦合信號并輸出；

接收端，用于接收所述耦合信號，能夠?qū)λ鲴詈闲盘栠M(jìn)行處理得到處理信號，并通過所述處理信號提取所述用戶數(shù)據(jù)輸出，所述接收端包括：

接收光纖布拉格光柵，用于對所述耦合信號進(jìn)行波長解復(fù)用處理。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光跳頻通信系統(tǒng)，其中，所述接收端還包括：

探測器，用于對所述處理信號進(jìn)行探測，實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換，獲得探測數(shù)據(jù)；

數(shù)據(jù)恢復(fù)單元，用于對所述探測數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)，得到所述用戶數(shù)據(jù)并輸出；

接收三端口環(huán)形器，用于接收所述耦合信號，將所述耦合信號轉(zhuǎn)送至所述接收光纖布拉格光柵，及用于接收所述處理信號，將所述處理信號轉(zhuǎn)送至所述探測器。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光跳頻通信系統(tǒng)，其中，所述光柵周期與反射波長滿足：

λ_B＝2n_eff·Λ

其中，λ_B為光纖布拉格光柵中心波長，n_eff為光纖纖芯有效折射率，Λ為光柵周期，通過選擇不同的光柵周期，保證兩個不同波長λ_B反射光的穩(wěn)定輸出。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光跳頻通信系統(tǒng)，其中，

所述接收三端口環(huán)形器包括：第一接收三端口環(huán)形器與第二接收三端口環(huán)形器；

所述接收光纖布拉格光柵包括：第一接收光纖布拉格光柵與第二接收光纖布拉格光柵；

所述探測器包括：第一探測器與第二探測器；

其中，所述耦合信號通過所述第一接收三端口環(huán)形器傳遞給所述第一接收光纖布拉格光柵處理，形成反射光波與透射光波；

對所述反射光波的處理，依次經(jīng)過所述第一接收三端口環(huán)形器、所述第一探測器及所述數(shù)據(jù)恢復(fù)單元；對所述透射光波的處理，依次經(jīng)過所述第二接收三端口環(huán)形器、所述第二接收光纖布拉格光柵、所述第二接收三端口環(huán)形器、所述第二探測器及所述數(shù)據(jù)恢復(fù)單元。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光跳頻通信系統(tǒng)，其中，所述第一接收光纖布拉格光柵與所述第一發(fā)送光纖布拉格光柵的光柵周期相同；所述第二接收光纖布拉格光柵與所述第二發(fā)送光纖布拉格光柵的光柵周期相同。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光跳頻通信系統(tǒng)，其中，所述相位調(diào)制器為馬赫-曾德爾調(diào)制器或聲光調(diào)制器。

7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光跳頻通信系統(tǒng)，其中，所述發(fā)送三端口環(huán)形器和接收三端口環(huán)形器為透射式光環(huán)形器或反射式光環(huán)形器。