[发明专利]针对逆向调制空间光通信的两维信号调制解调装置和方法

权利要求书

1.一种针对逆向调制空间光通信的两维信号调制解调装置，其特征在于，包括询问端和逆向调制端；

询问端包括激光器、第一光纤分路器、半反半透镜、准直透镜、偏振控制器、掺铒光纤放大器、耦合器、第二光纤分路器、用于直接检测的第一光检测器、用于相干检测的第二光检测器以及信号处理模块；逆向调制端包括液晶光阀、聚焦透镜、压电陶瓷、第一驱动器和第二驱动器；第一驱动器用于控制液晶光阀的透过率，以调制光信号的幅度；第二驱动器用于控制压电陶瓷的振动，以调制光信号的相位；

在询问端，激光器产生的激光经第一光纤分路器分为两路，一路经半反半透镜和准直透镜后发送，并在大气信道中传输，另一路发送至偏振控制器；

液晶光阀按照第一调制信号调制透过液晶光阀的光功率；第一次调制后的光信号经聚焦透镜汇聚于压电陶瓷，根据第二调制信号，压电陶瓷前后振动，产生相移，从而调制光信号的相位；

询问端发射过来的光束被逆向调制端反射后，按照原方向返回询问端，并在询问端经过准直透镜和半反半透镜后从光纤输入端面进入掺铒光纤放大器放大光信号，经放大的光信号被第二光纤分路器分为两路，一路光进入第一光检测器，第一光检测器响应光信号功率的变化，产生第一光电流，得到第一调制信号；另一路进入耦合器，同时进入耦合器的还有经第一光纤分路器与偏振控制器的本振光，耦合器输出至第二光检测器，产生第二光电流，经信号处理模块得到第二调制信号。

2.根据权利要求1所述的针对逆向调制空间光通信的两维信号调制解调装置，其特征在于，第二光检测器输出的第二光电流I₁为：

第一光检测器输出的第一光电流I₂为：

式中，R为光检测器响应度，P₂为接收光功率，K为常数，E_S为经压电陶瓷第二次调制后的光电场强度，A₁、A₂为幅度常数，为相位常数，为信号光与本振光的相位差，ω₀为光的频率，S₁(t)为第一调制信号，S₂(t)为第二调制信号；

第一光检测器输出的第一光电流I₂直接对应第一调制信号S₁(t)的大小；

将第二光检测器输出的第二光电流I₁减去第一光检测器输出的第一光电流I₂，可得：

略去直流项，得：

将后，其中R、K、A₂均为常数，将其消去，然后进行反余弦运算，是定值，得到第二调制信号S₂(t)。

3.根据权利要求1所述的针对逆向调制空间光通信的两维信号调制解调装置，其特征在于，压电陶瓷设置在聚焦透镜的焦点处。