[发明专利]一种基于波前重构的自由空间激光绕射通信系统和方法

权利要求书

1.一种基于波前重构的自由空间激光绕射通信系统，其特征在于：包括光发射机(1)，光波前重构器(2)，光接收机(3)以及微处理器系统(4)；

所述光发射机(1)将入射光信号E_in(t)转变成基本平行光束E_g(t)，并输入所述光波前重构器(2)；

所述光波前重构器(2)将基本平行光束E_g(t)分成N个波前相位或幅度可调的子波束E′_g,n(t)，并返回自由空间；

所述子波束E′_g,n(t)在自由空间传输遇到粗糙表面，经粗糙面的漫反射作用得到光信号E′_g,n′(t)；

所述光信号E′_g,n′(t)耦合进所述光接收机(3)并输出信号E′_in(t)，所述光接收机(3)将所述信号E′_in(t)的功率反馈给所述微处理器系统(4)；

所述微处理器系统(4)根据反馈功率，调整所述光波前重构器(2)的波前相位或幅度分布；多次反馈调整得到最大功率的波前相位或幅度分布，最终所述N个子波束E′_g,n(t)实现加强。

2.根据权利要求1所述的一种基于波前重构的自由空间激光绕射通信系统，其特征在于：所述光波前重构器(2)根据所述基本平行光束E_g(t)光斑照射的像素点个数分成N个波前相位或幅度可调的子波束E′_g,n′(t)。

3.根据权利要求2所述的一种基于波前重构的自由空间激光绕射通信系统，其特征在于：所述N个波前相位可调的子波束E′_g,n′(t)相互独立且波前相位在0-2π范围可调。

4.根据权利要求2所述的一种基于波前重构的自由空间激光绕射通信系统，其特征在于：所述N个波前幅度可调的子波束相互独立且波前幅度因子在0-100％范围可调。

5.根据权利要求1所述的一种基于波前重构的自由空间激光绕射通信系统，其特征在于：所述光发射机(1)为用于辐射出基本平行的空间光束。

6.根据权利要求1所述的一种基于波前重构的自由空间激光绕射通信系统，其特征在于：所述光波前重构器(2)为硅基液晶材料空间光调制器、铁电液晶材料空间光调制器，基于超表面的空间光调制器或数字微镜型空间光调制器。

7.根据权利要求1所述的一种基于波前重构的自由空间激光绕射通信系统，其特征在于：所述光接收机(3)为光学准直器或光电探测器。

8.根据权利要求1所述的一种基于波前重构的自由空间激光绕射通信系统，其特征在于：所述微处理器系统(4)用于实现高速的信息处理和算法计算，并对波前重构器发出调整信息和指令。