[发明专利]基于单SLM空间分区实现双偏振艾里绕障信号传输的装置

权利要求书

1.基于单SLM空间分区实现双偏振艾里绕障信号传输的装置，其特征在于，包括发送端、空间信道和接收端，所述发送端分别向所述空间信道中发送携带波形信号且相互正交的x偏振态和y偏振态的高斯光；

所述空间信道包括第一反射镜(6)、第二反射镜(7)、空间光调制器(8)、第三反射镜(9)、第四反射镜(10)、第一透镜(11)、第二透镜(12)、第一分束器(13)、第二分束器(14)、第一四倍焦距成像系统(15)、第二四倍焦距成像系统(16)、合束器(17)、第三准直器(18)和计算机(22)，空间光调制器(8)与计算机(22)相连；

x偏振态高斯光经第一反射镜(6)反射至空间光调制器(8)上半区，在空间光调制器(8)上半区上加载一个三次方相位产生，并反射至第三反射镜(9)，第三反射镜(9)的反射光透射第一透镜(11)，经第一透镜(11)的傅里叶变换，在第一透镜(11)的焦平面位置产生x偏振态艾里光束；x偏振态艾里光束射至第一分束器(13)，第一分束器(13)将x偏振态艾里光束分为第一x偏振态艾里光束和第二x偏振态艾里光束，第一x偏振态艾里光束进入合束器(17)，第二x偏振态艾里光束进入第一四倍焦距成像系统(15)，第一四倍焦距成像系统(15)用于观察x偏振态艾里光束的传输轨迹；

y偏振态高斯光经第二反射镜(7)反射至空间光调制器(8)下半区，在空间光调制器(8)下半区上也加载一个同样的三次方相位产生，并反射至第四反射镜(10)，第四反射镜(10)的反射光透射第二透镜(12)，经第二透镜(12)的傅里叶变换，在第二透镜(12)的焦平面位置产生y偏振态艾里光束；y偏振态艾里光束射至第二分束器(14)，第二分束器(14)将y偏振态艾里光束分为第一y偏振态艾里光束和第二y偏振态艾里光束，第一y偏振态艾里光束进入合束器(17)，第二y偏振态艾里光束进入第二四倍焦距成像系统(16)，第二四倍焦距成像系统(16)用于观察y偏振态艾里光束的传输轨迹；

第一x偏振态艾里光束和第一y偏振态艾里光束经合束器(17)耦合后，经第三准直器(18)调成平行光，通过光纤传输至所述接收端；所述接收端对接收到的光信号进行处理，得到波形信号；

所述三次方相位为：exp[jα(x-x₀)³]，exp表示自然常数e为底的指数函数，j表示复数，α为三次方参数，x为一维艾里光束横坐标，x₀为一维艾里光束横坐标变量。

2.根据权利要求1所述的基于单SLM空间分区实现双偏振艾里绕障信号传输的装置，其特征在于，所述发送端包括波形发生器(1)、马赫曾德尔调制器(2)、偏振分束器(3)、第一准直器(4)和第二准直器(5)，波形发生器(1)产生的波形信号经马赫曾德尔调制器(2)调制后输出为光信号，该光信号经偏振分束器(3)分为相互正交的x偏振态和y偏振态的高斯光，x偏振态高斯光经第一准直器(4)调直后，传输至所述空间信道；y偏振态高斯光经第二准直器(5)调直后，传输至所述空间信道。

3.根据权利要求1所述的基于单SLM空间分区实现双偏振艾里绕障信号传输的装置，其特征在于，所述接收端包括掺铒光纤放大器(19)、相干接收机(20)和数字信号处理(21)，掺铒光纤放大器(19)将接收到的光信号进行放大后，传输至相干接收机(20)，相干接收机(20)内置本振光源；数字信号处理(21)与相干接收机(20)相连，用于信号处理。

4.根据权利要求1所述的基于单SLM空间分区实现双偏振艾里绕障信号传输的装置，其特征在于，第一透镜(11)和第二透镜(12)的焦距均为20cm。

5.根据权利要求1所述的基于单SLM空间分区实现双偏振艾里绕障信号传输的装置，其特征在于，第一四倍焦距成像系统(15)和第二四倍焦距成像系统(16)均包括CCD图像传感器、第五反射镜和两第三透镜，第二x偏振态艾里光束和第二y偏振态艾里光束分别射至对应四倍焦距成像系统的第三透镜上，透射光经第五反射镜反射，并透射另一第三透镜后，成像于CCD图像传感器上。