[发明专利]偏振态跟踪恢复方法和装置

权利要求书

1.一种偏振态跟踪恢复装置，其中，所述装置包括：

转换单元，其用于将双偏振复用光接收信号中两个偏振态的预定符号构成的琼斯矢量转换成斯托克斯矢量；

拟合单元，其用于将各所述预定符号对应的所述斯托克斯矢量在邦加球进行拟合，得到拟合平面；

第一矩阵计算单元，其用于计算琼斯空间中用于偏振相关损耗(PDL)补偿的第一补偿矩阵，其中，通过使所述拟合平面的中心移动到所述邦加球的原点来计算所述第一补偿矩阵；

第二矩阵计算单元，其用于计算琼斯空间中用于偏振解复用的解复用矩阵；其中，通过使中心移动至原点后的拟合平面旋转直至所述拟合平面的法向量与斯托克斯空间的第一轴平行，且使中心移动至原点后的拟合平面旋转至所述斯托克斯空间的第二轴和第三轴构成的平面上来计算所述解复用矩阵；

第一计算单元，其用于根据所述第一补偿矩阵、所述解复用矩阵计算各所述预定符号对应的偏振态(SOP)第一旋转矩阵；

第二计算单元，其用于根据各所述预定符号对应的偏振态(SOP)第一旋转矩阵计算所述光接收信号在不同时刻的偏振态(SOP)第二旋转矩阵；

恢复单元，其用于将所述光接收信号中两个偏振态构成的二维矢量乘以所述偏振态第二旋转矩阵，以恢复所述光接收信号中两个偏振态的光接收信号。

2.根据权利要求1所述的装置，所述预定符号是正交相移键控(QPSK)导频符号。

3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述装置还包括：

提取单元，其用于从所述双偏振复用光接收信号中提取两个偏振态的预定符号；

分块单元，其用于将所述预定符号进行分块，各块中包含第一预定数量个的预定符号；

并且，以各块为单位，所述拟合单元对各块中所有预定符号对应的斯托克斯矢量在邦加球上进行拟合，得到各块对应的所述拟合平面。

4.根据权利要求3所述的装置，其中，所述拟合单元包括：

分组模块，其用于根据各块内的正交相移键控导频符号在邦加球上的位置将所述各块内的正交相移键控导频符号进行分组；

计算模块，其用于计算各组的平均值，以获得中心点；

拟合模块，其用于将各组的所述中心点拟合，得到所述拟合平面。

5.根据权利要求4所述的装置，其中，所述第二矩阵计算单元根据各组的所述中心点计算所述拟合平面的法向量，计算所述法向量与所述第一轴的夹角，确定将所述第一轴向量转到所述法向量的旋转轴，根据所述夹角和所述旋转轴计算所述解复用矩阵。

6.根据权利要求5所述的装置，其中，所述第二矩阵计算单元将所述邦加球的原点到至少一对相邻的中心点的向量叉乘，根据至少一对向量的叉乘结果确定所述法向量，其中至少一对相邻的两个中心点的叉乘顺序根据参考点在所述第二轴和第三轴构成的平面上的逆时针方向顺序确定；

所述参考点包括：(0,1,0)、(0,0,1)、(0,-1,0)、(0,0,-1)。

7.根据权利要求4所述的装置，其中，所述装置还包括：

第三矩阵计算单元，其用于计算琼斯空间中用于相位补偿的第二补偿矩阵；其中，通过使旋转至所述第二轴和所述第三轴构成的平面上的拟合平面继续旋转至各组的所述中心点与各自的参考点重合来计算所述第二补偿矩阵；

所述参考点包括：(0,1,0)、(0,0,1)、(0,-1,0)、(0,0,-1)；

并且，所述第一计算单元根据所述第一补偿矩阵、所述解复用矩阵和所述第二补偿矩阵计算各预定符号对应的偏振态第一旋转矩阵。

8.根据权利要求7所述的装置，其中，所述第三矩阵计算单元根据各组中心点和参考点之间的夹角确定旋转角，根据所述旋转角和旋转轴计算所述第二补偿矩阵，其中所述旋转轴是所述第一轴。