[发明专利]一种基于离散多载波调制技术的矢量模式复用系统

说明书

本发明公开一种基于离散多载波调制技术的矢量模式复用系统，本发明通过在信号发射端采用离散多载波调制技术调制信号，并结合离散傅里叶变换技术和预均衡信号补偿算法，将调制完成的电信号直接加载到光载波上，在矢量模式复用传输模块，通过将两路光载波信号转换为矢量模式，在少模光纤中稳定复用传输，最终利用接收端信号解调过程完成信号的传输，与现有的矢量模式复用传输系统相比，本发明在优化了系统传输性能的同时显著提升了系统传输信号的速率与容量。

技术领域：

本发明涉及高速光通信领域，尤其涉及一种基于离散多载波调制技术的矢量模式复用系统。

背景技术：

光的偏振特性是光束的基本属性之一，探究光的偏振特性对于研究光的根本属性以及扩展应用有着非常重要的意义。矢量模式光束就是在光传输方向的横截面上偏振态随空间方位的变化而不断非均匀变化的光束。相比于普通高斯光束，其主要特点是偏振态的空间结构是呈非均匀分布的，其径向偏振态和角向偏振态可用于光通信系统中以拓宽系统传输容量。同时矢量模式是光纤中的本征模式，因此选用矢量模式作为信号传输的媒介能具有良好的稳定性。

离散多载波调制技术是由正交频分复用调制衍生而来的方案，其信号被认为是一种特殊类型的正交频分复用信号，其虚部等于零。由于其对色散和偏振模色散的耐受性高，离散多载波调制技术被认为是最有效的技术。然而，由于多个正交子载波结构固有的缺陷，较高的峰均功率比问题使得离散多载波信号容易受到光纤非线性效应的影响，从而导致信号传输性能恶化。

高速的服务器底板是现代网络互联系统的重要组成部分。这些底板被广泛应用于大型通信设备、高性能服务器、超级计算机和高端存储设备等设施。与传统的电气互连相比，低成本、大带宽的短距光互联系统是一种更加经济有效的解决方案。同时随着物联网、云中心网络服务等新兴应用的不断发展，作为服务器母平面和子平面之间的中介，提高底板的数据传输能力迫在眉睫。现有的矢量模式复用系统大多关注矢量模式本身的科学特性，如何提高短距光互联系统的信号传输速率和传输性能，是亟待解决的问题。

发明内容：

针对以上问题，本发明提供了一种基于离散多载波调制技术的矢量模式复用系统。

本发明的一种基于离散多载波调制技术的矢量模式复用系统，通过在信号发射端采用离散多载波调制技术调制信号，并结合离散傅里叶变换技术和预均衡信号补偿算法，将调制完成的电信号加载到光载波信号上，通过矢量模式复用传输模块在少模光纤中稳定复用传输两路矢量模式光束，通过接收端信号解调完成传输过程。有效地优化了信号传输性能同时提高了信号传输速率。

本发明的一种基于矢量模式复用的短距光互联系统包括光信号发射端，矢量模式复用传输模块，以及信号接收解调端。其中信号发射端具备数字模拟转换器，电放大器，直流偏置器，电吸收激光器和掺铒光纤放大器。

所述数字模拟转换器将来自计算机产生的数字信号转换为模拟电信号。

所述电放大器将来自数字模拟转换器发射的信号幅值放大。

所述直流偏置器将电放大器设置到静态工作点。

所述电吸收激光器作为光源，产生承载信号传输的基模高斯光束。

所述掺铒光纤放大器用于将激光器发射出的光源进行功率放大。

矢量模式复用传输模块具备保偏光耦合器，偏振合束器，准直透镜，Q玻片，基于少模光纤的偏振控制器，5-10米少模光纤，信号延迟线，偏振控制器以及偏振分束器。

所述偏振控制器用于调整来自掺铒光纤放大器和偏振分束器前的基模高斯光束偏振态。

所述保偏光耦合器用于将基模高斯光束分为两束。再由所述偏振合束器合束。

所述信号延迟线为一段保偏光纤，插入保偏光耦合器后的其中一路光束中，作为信号延迟标记。