[发明专利]一种基于高阶模的二进制空间混沌激光通信系统和控制方法

权利要求书

1.一种基于高阶模的二进制空间混沌激光通信系统的控制方法，其特征在于：二进制空间混沌激光通信系统，包括发射模块、传输模块和接收模块，所述发射模块用于利用不同高阶模的激光将数字信号编码成信号光，并将信号光与混沌载波耦合成混沌编码信号发送；所述传输模块用于无线传输所述混沌编码信号；所述接收模块用于对所述混沌编码信号进行接收、解调、识别；

所述控制方法步骤包括：

步骤一、确定第一激光器发送信号光的频率和模式：

步骤二、同步：调整第二激光器，直到混沌载波与信号光横纵模式同步；

步骤三、编码：调整第一激光器，发送二进制数字信号1时输出TEM10模，发送二进制信号0时输出TEM20模；

步骤四、解调：调整接收模块第三激光器的模式，直到第二电光调制器输出的混沌载波模式与接收信号模式匹配；

步骤五、识别：第四光探测器采集接收信号的功率；

步骤六、经过加法器和滤波器滤波，恢复数字信号0和1。

2.根据权利要求1所述的一种基于高阶模的二进制空间混沌激光通信系统的控制方法，其特征在于，第三激光器输出基横模。

3.根据权利要求1所述的一种基于高阶模的二进制空间混沌激光通信系统的控制方法，其特征在于，步骤三所述第一激光器输出的TEM10模与TEM20模功率相同。

4.根据权利要求1所述的一种基于高阶模的二进制空间混沌激光通信系统的控制方法，其特征在于，所述发射模块包含第一激光器、第二激光器、第一电光调制器、第一耦合器、第一掺铒光纤放大器、第一光纤延迟线、第一光探测器、第一直流偏置；

所述第二激光器连接第一电光调制器的输入端，第一电光调制器的输出端连接至第一耦合器的一个输入端；第一激光器连接至第一耦合器的另一个输入端；所述第一耦合器的输出分两路，一路连接第一掺铒光纤放大器的输入端；另一路依次连接第一光纤延迟线、第一光探测器、第一直流偏置，然后接入第一电光调制器的电极，构成光纤环回路。

5.根据权利要求4所述的一种基于高阶模的二进制空间混沌激光通信系统的控制方法，其特征在于，所述传输模块包含第一多模光纤、自由空间和第二多模光纤；

所述第一掺铒光纤放大器的输出端连接第一多模光纤的一端，所述第一多模光纤的另一端连接自由空间；第二多模光纤的一端用于从所述自由空间接收信号光，另一端连接至接收模块。

6.根据权利要求4所述的一种基于高阶模的二进制空间混沌激光通信系统的控制方法，其特征在于，所述接收模块包括：第二耦合器、第二光纤延迟线、第二光探测器、第二直流偏置、第二电光调制器、第三激光器、第三光探测器、第四光探测器、加法器、滤波器；

第二多模光纤的另一端连接至第二耦合器的输入端；第二耦合器的输出分两路，其中一路连接第四光探测器后连接加法器的一个输入端；另一路第二耦合器输出依次连接第二光纤延迟线、第二光探测器、第二直流偏置、第二电光调制器、第三光探测器，然后连接所述加法器的另一个输入端；所述加法器的输出端连接滤波器；第三激光器连接所述第二电光调制器的电极。

7.根据权利要求6所述一种基于高阶模的二进制空间混沌激光通信系统的控制方法，其特征在于，发射模块所述第一激光器、第二激光器和接收模块所述第三激光器为垂直腔面发射激光器。

8.根据权利要求6所述一种基于高阶模的二进制空间混沌激光通信系统的控制方法，其特征在于，所述第一电光调制器和第二电光调制器均为马赫曾德电光调制器。

9.根据权利要求6所述一种基于高阶模的二进制空间混沌激光通信系统的控制方法，其特征在于，所述第一至第四光探测器均为雪崩二极管。