[发明专利]一种基于超结构光纤布拉格光栅的安全光传输方法

说明书

本发明涉及一种基于超结构光纤布拉格光栅的安全光传输方法，属于光纤通信领域。该方法包括：S1：对多个用户的数据比特流信号进行IM强度调制；S2：将调制后的光脉冲分别送入SSFBG编码器，使用Walsh码作为编解码地址码，产生扩频序列；S3：多路用户信号送入SMF传输信道传输到接收端；S4：接收端利用色散补偿光纤对信号进行色散补偿；S5：处理完的信号分别送入对应用户的SSFBG解码器得到一个中间高两边低的脉冲信号，此脉冲信号经放大器放大后通过光电检测器转换为电信号；S6：滤除带宽外的噪声，进行误码率估计和采样量化；S7：恢复原始信号序列。本发明减少了多用户干扰，提高了系统质量和性能。

技术领域

本发明属于光纤通信领域，涉及一种使用Walsh码的基于超结构光纤布拉格光栅的点对多点安全光传输技术。

背景技术

OCDMA技术是基于电CDMA技术升级产生的，故电CDMA的技术原理影响着OCDMA技术，然而它们又有着不一样的地方。这两种技术都是为网络系统中的每个用户分配一个唯一的地址码，以此来特征化代表这个用户的身份，每个用户所拥有的不相同的地址码之间关系是相互正交或准正交的。OCDMA技术把码分多址技术运用在光纤信道，对用户信号采用全光处理手段，打破了传统网络中的光电和电光转换的瓶颈制约。

OCDMA-PON是OCDMA技术和PON(Passive Optical Network，无源光网络)技术的结合。OCDMA-PON系统为了让多个用户能够共享传输介质，分配不同的地址码给每个ONU(Optical Network Unit，光网络单元)。非相干的OCDMA-PON系统中，光网络终端(OpticalNetwork Termination,ONT)对上行用户信息数据根据指定的地址码进行调制，通过光远端节点(Optical Remote Node,ORN)发送到光线路终端(Optical Line Termination,OLT)，OLT对数据的解调选取了相同的地址码。各ONU之间不需要同步，它们将信息借助于唯一并且相互准正交的地址码编码后，经由环形器进入OLT，而编码后的信息同样可以随时接入上行信道并且不必对介质进行接入控制。

反射镜在光学系统中占有极其重要的地位，光纤光栅如同一个可精确控制反射率的反射镜或窄带滤光器。光纤布拉格光栅是在SMF单模光纤的纤芯内部形成空间相位周期性分布的光栅，是一种全光纤器件，它相当于以窄带的(透射或反射)滤波器或反射镜方式存在于纤芯中。FBG作为一种常见的光纤光栅，广泛应用于光纤传感、光通信、光信号处理等领域。FBG由于其独特的滤波特性在对光发送、光放大、光纤色散补偿等多个层面上都有重要意义，在光通信领域中产生了深远影响。

当光栅调制周期小于1μm，即为光纤布拉格光栅(反射光栅)，其传输方向相反的模式之间发生耦合，基本特性就是反射式的带通光学滤波器；长周期光纤光栅周期一般是几百微米，同向传输的纤芯基模和包层模之间的耦合，没有后向反射，其基本特性为透射型的带阻滤波器。

超结构光纤布拉格光栅是一种折射率调制函数随长度缓慢变化的光纤布拉格光栅。SSFBG具有的优点包括但不限于全光纤结构、结构紧凑、变址便利、易于制作以及能够产生超长光学码。超结构光纤布拉格光栅编解码器相当于若干个FBG编解码器级联，即是在一根光纤上将不同反射波长的FBG串联在一起。携带“0”、“1”信息的非相干光谱信号通过环形器进入级联的FBG编码器，将入射光谱分解成一系列的谱片对入射的宽谱光源进行选择性波长反射。用户地址码中的码元“1”的位置决定反射谱片的中心波长，环形器最后输出的频谱序列与用户地址码序列相对应。由OCDMA编解码器关系可以知道，其传递函数是线性复共轭的。级联结构的FBG编解码器要求不能含有中心波长相同的编码脉冲。

因此，亟需一种利用超结构光纤布拉格光栅的光传输方法，用于提高通信传输系统的质量。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于光纤布拉格光栅的安全光传输方法，减少多用户干扰，提高系统质量和性能。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：