[发明专利]一种基于混合模式复用的光通信系统

摘要

本发明涉及一种基于混合模式复用的光通信系统，具体为基于混合模式复用的光通信方法及装置，所述方法包括以下步骤：光信号调制单元在基带数据信号的调制下产生单波长基模调制输出光信号；然后形成混合模式复用光信号；混合模式复用光信号在传输介质中传输，产生混合模式复用输出光信号；混合模式复用输出光信号形成单波长信道或波分复用多信道基模输出光信号；波分复用多信道基模输出光信号形成多路单波长信道基模输出光信号；各单波长信道基模输出光信号经过光信号解调单元，输出传输的数据信息。本发明充分利用自由空间或通信传输少模光纤的模式资源，可以最大程度地提升模式利用效率，进而增加光通信系统的传输容量和传输性能。

主权项

1.一种基于混合模式复用的光通信方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.光信号调制单元在基带数据信号的调制下产生单波长基模调制输出光信号；若要进行波分复用，则发射端将包含多个独立的光信号调制单元，进而产生多路基模调制输出光信号；S2.多路基模调制输出光信号通过波分复用器复用后，进入模式复用单元，经过模式转换和模式复用后，形成混合模式复用光信号；若为单一波长信道传输，则不需波分复用器，基模调制输出光信号直接进入模式复用单元，经过模式转换和模式复用后，形成混合模式复用光信号；S3.混合模式复用光信号在传输介质中传输，传输介质包括自由空间和通信传输光纤，产生混合模式复用输出光信号；S4.混合模式复用输出光信号进入模式解复用单元，包括模式解复用和模式转换后，形成单波长信道或波分复用多信道基模输出光信号；S5.波分复用多信道基模输出光信号经过波分解复用器后，形成多路单波长信道基模输出光信号；若为单波长信道基模输出信号光，则无需波分解复用器；S6.各单波长信道基模输出光信号经过光信号解调单元，输出传输的数据信息；其中步骤S1具体为：基带数据信号产生模块产生的信号驱动电光调制器，将数据信息调制到激光器输出的光载波信号上，形成单路基模输出光信号；采用波分复用技术，则多路独立的基带数据信号将驱动各信号调制单元的电光调制器，将相应数据信息调制到由各激光器输出的光载波信号上，并通过波分复用器形成多路基模输出光信号；步骤S2具体为：多路基模调制输出光信号通过波分复用器复用后，进入模式复用单元，首先按1∶N等比例分成N路光信号，其中N为待转换的模式总数，包括M个矢量模式和N‑M个轨道角动量模式；然后，M路基模调制光信号进入各自的矢量模式转换器，形成M路矢量模式转换光信号；而N‑M路基模调制光信号进入各自的轨道角动量模式转换器，形成N‑M路矢量模式转换光信号；N路模式转换光信号经过模式复用器进行复用后，形成混合模式复用光信号；若为单一波长信道传输，则不需波分复用器，基模调制输出光信号直接进入模式复用单元，经过模式转换和模式复用后，形成混合模式复用光信号；步骤S3具体为：混合模式复用光信号进入自由空间和通信传输光纤，经一段距离传输后，产生混合模式复用输出光信号；步骤S4具体为：混合模式复用输出光信号进入模式解复用单元，首先按1∶N等比例分成N路信号光，其中N为待转换的模式总数，包括M个矢量模式和N‑M个轨道角动量模式；然后，M路混合模式复用输出光信号进入对应的M路矢量模式转换器，形成M路基模输出光信号；而N‑M路混合模式复用输出光信号则进入对应的N‑M轨道角动量模式转换器，形成N‑M路基模输出光信号；最终，形成N路单波长信道或波分复用多信道基模输出光信号；步骤S5具体为：N路波分复用多信道基模输出光信号经过波分解复用器后，形成多路单波长信道基模输出光信号；若为单波长信道基模输出信号光，则无需波分解复用器；步骤S6具体为：各单波长信道基模输出光信号经过光信号解调单元，输出传输的数据信息。