[发明专利]一种灵活高速的自由空间-少模光纤混合通信装置

说明书

一种灵活高速的自由空间‑少模光纤混合通信装置,解决了传统混合通信系统仅运行在一种工作模式下，灵活度不高，不易满足未来各个应用场景灵活多变的通信需求，无法解决混合通信系统在不改变系统结构的情况下具备一种以上工作模式的问题。可将自由空间光通信链路与光纤通信链路有机融合，从而减少光电/电光转换过程，为数据快速传递提供了便利；同时，该装置可在同一结构下，无需改变器件参数，灵活提供速率优先与质量优先两种通信工作模式，速率优先模式下，可实现Tb/s级别高速率通信，质量优先模式下，可实现Gb/s级别高质量通信，极大提升了混合通信系统灵活性，进而拓展了该类通信系统的适用范围，这对于未来通信、雷达和无线传感等十分有益。

技术领域

本发明涉及一种灵活高速的自由空间-少模光纤混合通信装置，适用于激光通信、光学雷达、无线光传感等技术领域。

背景技术

随着信息时代的到来，通信业务信息量剧增，通信网络的容量已经远远不能满足社会高速发展的需要。扩充网络带宽资源，提高通信流量，保证信息的超高速、超大容量传输已成为当前通信事业需要面对的重要课题。

当前主流的通信方式包括微波通信、光纤通信以及自由空间光通信等，并且正在朝着相互融合的方向发展，即形成混合通信系统，通过集成各自优点从而进一步提升系统性能，并减少转换环节从而降低系统成本。

目前全球关于“6G”的布局竞争正在悄然上演，若将2019年称之为“6G”研发元年也不为过。据媒体报道，除中国外，美国、俄罗斯、欧盟等国家和地区也正进行相关概念和研发工作。2017年11月，彼时英国电信集团首席网络架构师Neil McRae对“6G”通信进行了展望，他认为“6G”将是“5G+卫星”网络，即在“5G”的基础上集成卫星网络来实现全球覆盖，这一理念与目前通信系统融合发展的趋势不谋而合。不仅如此，多数业内专家也认为陆地、天空甚至多层次多网络的融合“进行全网络的覆盖”可能是未来“6G”技术的一个发展方向。然而，网络的融合同样离不开通信技术的融合，如此意味着未来混合通信技术将有可能引领我们进入一个全新的时代。

中国专利申请号201710857794.7提出了一种基于自由空间的光纤通信系统方案；中国专利申请号201910000514.X提出了一种基于少模多芯光纤的自由空间光学接收系统；中国专利申请号201810315086.5提出了一种自由空间激光耦合至单模光纤的装置及方法，上述方案均属于混合通信系统范畴。然而上述系统仅运行在一种工作模式下，灵活度不高，不易满足未来各个应用场景灵活多变的通信需求，无法解决混合通信系统在不改变系统结构的情况下具备一种以上工作模式的问题。

本专利提出了一种灵活高速的自由空间-少模光纤混合通信装置，利用该装置可将自由空间光通信链路与光纤通信链路有机融合，从而减少光电/电光转换过程，为数据快速传递提供了便利；同时，该装置可在同一结构下，无需改变器件参数，灵活提供速率优先与质量优先两种通信工作模式，速率优先模式下，可实现Tb/s级别高速率通信，质量优先通信模式下，可实现Gb/s级别高质量通信，极大提升了混合通信系统灵活性，进而大大拓展了该类通信系统的适用范围，这对于未来通信、雷达和无线传感等十分有益。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：传统混合通信系统仅运行在一种工作模式下，灵活度不高，不易满足未来各个应用场景灵活多变的通信需求，无法解决混合通信系统在不改变系统结构的情况下具备一种以上工作模式的问题。

本发明的技术方案为：

一种灵活高速的自由空间-少模光纤混合通信装置，其特征在于该装置可在同一结构下，无需改变器件参数，灵活提供速率优先与质量优先两种通信工作模式；

其装置包括：高功率激光器阵列，光调制器阵列，信号源，波分复用装置，粗追踪装置阵列，精追踪装置阵列，纤端模式复用装置，少模光纤链路，纤端解复用装置，光信号放大器，光电探测器阵列，信号分析装置；