專利名稱：無線光通信調(diào)制方法及調(diào)制信號(hào)收發(fā)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無線光通信的調(diào)制方法及裝置，具體涉及一種可抑制大氣 湍流等隨機(jī)擾動(dòng)的無線光通信信號(hào)調(diào)制方法及裝置。
背景技術(shù)：
與傳統(tǒng)的通信技術(shù)相比，無線光通信技術(shù)具有傳輸帶寬高、成本低、保密 性強(qiáng)、不占用現(xiàn)有頻譜資源等優(yōu)點(diǎn)，因而成為未來樓宇通信、空間通信，特別 是衛(wèi)星通信的優(yōu)選方案。然而，由于無線光通信系統(tǒng)是在開放的空間鏈路上進(jìn) 行通信的，其信號(hào)受鏈路的狀況影響很大。特別是在大氣鏈路部分，受大氣湍 流、自然界背景光等因素的影響，接收機(jī)處的信號(hào)會(huì)產(chǎn)生光強(qiáng)的隨機(jī)閃爍和相 位畸變。這導(dǎo)致誤碼率的增加，降低了整個(gè)通信系統(tǒng)的性能，限制了無線光通 信技術(shù)優(yōu)勢(shì)的發(fā)揮。
目前的無線光通信系統(tǒng)一般采用光強(qiáng)度調(diào)制/解調(diào)(如OOK、 PPM等)調(diào) 制方案，此類調(diào)制方法受大氣擾動(dòng)和各種天氣情況的影響，通信性能不夠穩(wěn)定。 為了提高無線光通信系統(tǒng)的可靠性，世界各國(guó)的研究者提出了許多方案，如提 高發(fā)射機(jī)性能、相干發(fā)射接收、結(jié)合自適應(yīng)光學(xué)技術(shù)、時(shí)間空間分集、糾錯(cuò)碼 編碼、微波系統(tǒng)冗余備份等。但是這些方案均或多或少的存在一些缺點(diǎn)，不能 完全解決無線光通信實(shí)用化遇到的問題。
目前，利用偏振光進(jìn)行無線光通信的研究并不是太多，而且大多集中在偏 振復(fù)用的研究方向，如美國(guó)JPL實(shí)驗(yàn)室和清華大學(xué)的朱鈞小組分別利用線偏振 光和圓偏振光進(jìn)行了偏振復(fù)用通信實(shí)驗(yàn)。偏振復(fù)用能提高通信速率，但不具備 抑制大氣擾動(dòng)的功能。為提高無線光通信系統(tǒng)的可靠性，美國(guó)馬里蘭大學(xué)的 Davis 、組對(duì)偏振鍵控(PolSK: Polarization Shift Keying)調(diào)制方法進(jìn)行了研究， 他們利用兩束正交線偏振光代表兩種數(shù)據(jù)狀態(tài)，通過控制兩線偏光的交替通 斷，實(shí)現(xiàn)信息的傳輸。在國(guó)內(nèi)，也出現(xiàn)了利用偏振態(tài)進(jìn)行調(diào)制的初步思想，西 安理工大學(xué)的柯熙政等提出了"PPM偏振調(diào)制"方案，通過調(diào)節(jié)兩正交線偏振光 的振幅，來改變橢圓偏光的偏振角，利用偏振角度進(jìn)行編碼通信。但是以上兩 種偏振調(diào)制方案都要求接收端與發(fā)射端的偏振態(tài)坐標(biāo)軸方向一致，而這在實(shí)際 應(yīng)用中是很難保證的，因此兩方案的推廣應(yīng)用受到了限制。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中采用提高發(fā)射機(jī)性能、相干發(fā)射接收、結(jié)合自適應(yīng)光 學(xué)技術(shù)、時(shí)間空間分集、糾錯(cuò)碼編碼、微波系統(tǒng)冗余備份等技術(shù)方案不能完全 解決無線光通信實(shí)用化遇到的技術(shù)問題和利用線偏振光進(jìn)行偏振鍵控調(diào)制及
PPM偏振調(diào)制中遇到的要求接收端與發(fā)射端的偏振態(tài)坐標(biāo)軸方向一致，而在 實(shí)際應(yīng)用中很難保證的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了 一種無線光通信調(diào)制信號(hào)收發(fā) 裝置。
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中采用提高發(fā)射機(jī)性能、相干發(fā)射接收、結(jié)合自適應(yīng)光 學(xué)技術(shù)、時(shí)間空間分集、糾錯(cuò)碼編碼、微波系統(tǒng)冗余備份等技術(shù)方案不能完全 解決無線光通信實(shí)用化遇到的技術(shù)問題和利用線偏振光進(jìn)行偏振鍵控調(diào)制及 PPM偏振調(diào)制中遇到的要求接收端與發(fā)射端的偏振態(tài)坐標(biāo)軸方向一致，而在 實(shí)際應(yīng)用中很難保證的技術(shù)問題，本發(fā)明還提供了一種無線光通信調(diào)制方法。
本發(fā)明解決現(xiàn)有技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為提供一種無線光通信調(diào)制 信號(hào)發(fā)出裝置，所述無線光通信調(diào)制信號(hào)發(fā)出裝置包括光源發(fā)出單元、偏振單 元、旋光調(diào)制單元、編碼單元和發(fā)射單元，其中所述光源發(fā)出單元與所述偏振 單元連接，所述偏振單元與所述旋光調(diào)制單元連接，所述S走光調(diào)制單元與所述 發(fā)射單元連接，所述編碼單元與所述旋光調(diào)制單元連接。
根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選方案所述光源發(fā)出單元為激光器；所述偏振單元為 偏振片；所述編碼單元為編碼器；所述發(fā)射單元為發(fā)射天線。
根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選方案所述無線光通信調(diào)制信號(hào)發(fā)出裝置為機(jī)械調(diào)制 式無線光通信調(diào)制信號(hào)發(fā)出裝置，所述旋光調(diào)制單元為四分之一波片或四分之 一波片與半波片的組合。
根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選方案所述四分之一波片的快軸與所述偏振單元的起 偏方向夾角為45°。
根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選方案所述無線光通信調(diào)制信號(hào)發(fā)出裝置為電光調(diào)制 式無線光通信調(diào)制信號(hào)發(fā)出裝置，所述旋光調(diào)制單元為L(zhǎng)iNb03調(diào)制器。
沖艮據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選方案所述LiNb03調(diào)制器采用Z向施加電場(chǎng)，光場(chǎng) 沿橫向傳播，所述LiNb03調(diào)制器的主軸與所述偏振片的起偏方向夾角為45°。
本發(fā)明還提供了 一種與所述無線光通信調(diào)制信號(hào)發(fā)出裝置相配合使用的 無線光通信調(diào)制信號(hào)接收裝置，所述無線光通信調(diào)制信號(hào)接收裝置包括接收單元、濾光單元、四分之一波片、偏振分束單元、光電^采測(cè)單元和解調(diào)單元，其 中所述接收單元與所述濾光單元連接，所述濾光單元與所述四分之一波片連 接，所述四分之一波片與所述偏振分束單元連接，所述偏振分束單元與所述光 電探測(cè)單元連接，所述光電探測(cè)單元與所述解調(diào)單元連接。
根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選方案所述接收單元為接收天線；所述濾光單元為窄 帶濾光片；所述偏振分束單元為偏振分束棱鏡；所述光電探測(cè)單元為光電探測(cè)器。
根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選方案所述四分之一波片的快軸與所述偏振分束單元 的P偏振方向夾角為45°。
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題本發(fā)明還提供了 一種無線光通信調(diào)制方
調(diào)制發(fā)送，根據(jù)接收到的信號(hào)光的旋光狀態(tài)進(jìn)行解調(diào)。
根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選方案所述無線光通信調(diào)制方法具體為利用圓偏振的 兩種旋光狀態(tài)代表相對(duì)應(yīng)的兩種數(shù)據(jù)狀態(tài)進(jìn)行調(diào)制發(fā)送，在接收端根據(jù)接收到 的信號(hào)光的旋光狀態(tài)進(jìn)行解調(diào)。
根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選方案所述無線光通信調(diào)制方法具體包括步驟一、
述旋光調(diào)制單元對(duì)所述線偏振光進(jìn)行調(diào)制，并根據(jù)所述編碼單元中的信息，將 所述線偏振光調(diào)制成旋光狀態(tài)對(duì)應(yīng)于71/2、 -71/2兩種相位差狀態(tài)的左旋或右^走 圓偏振光；三、通過所述發(fā)射單元進(jìn)行發(fā)送；四、通過所述接收單元將所述圓 偏振光進(jìn)行接收，并將得到的所述圓偏振光信號(hào)通過所述濾光單元濾除背景 光；五、通過所述四分之一波片將圓偏振光轉(zhuǎn)為線偏振光；六，通過所述偏振
過所述光電探測(cè)器根據(jù)所述S偏振光和所述P偏振光狀態(tài)進(jìn)行計(jì)數(shù)；八、所述 光電探測(cè)器將信號(hào)發(fā)送到所述解調(diào)單元進(jìn)行信息提取。
本發(fā)明的有益效果在于技術(shù)中采用圓偏振光進(jìn)行通信，不要求接收端與 發(fā)射端的坐標(biāo)軸方向一致；同時(shí)，利用圓偏振光的兩種旋光狀態(tài)(左旋、右旋) 進(jìn)行編碼，大氣湍流的附加相位對(duì)旋光狀態(tài)無影響，這就保證了傳輸數(shù)據(jù)的正 確性，很好的抑制了大氣湍流的影響，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易 于實(shí)現(xiàn)，同時(shí)對(duì)大氣的隨機(jī)擾動(dòng)有很好的抑制效果。


圖1.本發(fā)明無線光通信調(diào)制方法及調(diào)制信號(hào)收發(fā)裝置中無線光通信調(diào)制
信號(hào)發(fā)出裝置結(jié)構(gòu)框圖2.本發(fā)明無線光通信調(diào)制方法及調(diào)制信號(hào)收發(fā)裝置中無線光通信調(diào)制
信號(hào)接收裝置結(jié)構(gòu)框圖3.機(jī)械調(diào)制式無線光通信調(diào)制信號(hào)發(fā)出裝置結(jié)構(gòu)框圖； 圖4.電光調(diào)制式無線光通信調(diào)制信號(hào)發(fā)出裝置結(jié)構(gòu)框圖； 圖5.本發(fā)明無線光通信調(diào)制方法及調(diào)制信號(hào)收發(fā)裝置中無線光通信調(diào)制
方法流程圖。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn) 一 步說明
請(qǐng)參閱圖1本發(fā)明無線光通信調(diào)制方法及調(diào)制信號(hào)收發(fā)裝置中無線光通信 調(diào)制信號(hào)發(fā)出裝置結(jié)構(gòu)框圖，如圖l所示，所述無線光通信調(diào)制信號(hào)發(fā)出裝置 包括光源發(fā)出單元1、偏振單元2、旋光調(diào)制單元3、編碼單元4和發(fā)射單元5， 其中所述光源發(fā)出單元1與所述偏振單元2連接，所述偏振單元2與所述旋光 調(diào)制單元3連接，所述旋光調(diào)制單元3與所述發(fā)射單元5連接，所述編碼單元 4與所述旋光調(diào)制單元3連接。在本發(fā)明技術(shù)的優(yōu)選實(shí)施方案中所述光源發(fā)出 單元1為激光器；所述偏振單元2為偏振片；所述旋光調(diào)制單元3為旋光調(diào)制 器；所述編碼單元4為編碼器；所述發(fā)射單元5為發(fā)射天線。
本發(fā)明技術(shù)中所述無線光通信調(diào)制信號(hào)發(fā)出裝置可以設(shè)計(jì)成機(jī)械調(diào)制式 無線光通信調(diào)制信號(hào)發(fā)出裝置或電光調(diào)制式無線光通信調(diào)制信號(hào)發(fā)出裝置。
其中，所述才幾械調(diào)制式無線光通信調(diào)制信號(hào)發(fā)出裝置結(jié)構(gòu)框圖可以參閱圖 3,如圖3所示，所述機(jī)械調(diào)制式無線光通信調(diào)制信號(hào)發(fā)出裝置包括光源發(fā)出 單元l、偏振單元2、旋光調(diào)制單元3、編碼單元4和發(fā)射單元5。在本發(fā)明技 術(shù)的實(shí)施方案中機(jī)械調(diào)制式無線光通信調(diào)制信號(hào)發(fā)出裝置中的所述旋光調(diào)制 單元3為四分之一波片31或四分之一波片31與半波片32的組合。
本發(fā)明技術(shù)中所述無線光通信調(diào)制信號(hào)發(fā)出裝置也可以設(shè)計(jì)成電光調(diào)制 式無線光通信調(diào)制信號(hào)發(fā)出裝置，所述電光調(diào)制式無線光通信調(diào)制信號(hào)發(fā)出裝 置的結(jié)構(gòu)框圖可以參閱圖4，如圖4所示，所述電光調(diào)制式無線光通信調(diào)制信 號(hào)發(fā)出裝置包括光源發(fā)出單元1、偏振單元2、旋光調(diào)制單元3、編碼單元4和發(fā)射單元5。在本發(fā)明技術(shù)的實(shí)施方案中所述電光調(diào)制式無線光通信調(diào)制信 號(hào)發(fā)出裝置中的所述旋光調(diào)制單元3為L(zhǎng)iNK)3調(diào)制器33。
對(duì)于以上所述兩種形式的無線光通信調(diào)制信號(hào)發(fā)出裝置，其接收端設(shè)計(jì)的 無線光通信調(diào)制信號(hào)接收裝置的結(jié)構(gòu)是相同的，其結(jié)構(gòu)框圖請(qǐng)參閱圖2本發(fā)明 無線光通信調(diào)制方法及調(diào)制信號(hào)收發(fā)裝置中無線光通信調(diào)制信號(hào)接收裝置結(jié) 構(gòu)框圖，如圖2所示，所述無線光通信調(diào)制信號(hào)接收裝置包括接收單元6、濾 光單元7、四分之一波片8、偏振分束單元9、光電探測(cè)單元10、 ll和解調(diào)單 元12,其中所述接收單元6與所述濾光單元7連接，所述濾光單元7與所述四 分之一波片連接，所述四分之一波片8與所述偏振分束單元9連接，所述偏振 分束單元9與所述光電纟笨測(cè)單元10、 11連接，所述光電4笨測(cè)單元10、 11與所 述解調(diào)單元12連接。在本發(fā)明技術(shù)的優(yōu)選實(shí)施方案中，所述接收單元6為接 收天線；所述濾光單元7為窄帶濾光片；所述偏振分束單元9為偏振分束棱鏡； 所述光電探測(cè)單元10、 11為光電探測(cè)器。
本發(fā)明無線光通信調(diào)制方法是利用圓偏振的兩種旋光狀態(tài)(左旋、右旋) 代表兩種數(shù)據(jù)狀態(tài)，進(jìn)行編碼調(diào)制。圓偏振光可以分解為相互正交且具有兀/2 相位差的兩束線偏振光，兩種^走光狀態(tài)對(duì)應(yīng)于兀/2、-兀/2兩種相位差狀態(tài)。在 大氣傳輸過程中，兩個(gè)線偏振光的傳輸路徑相同，大氣湍流附加在二者上的隨 機(jī)相位也完全相同，因此它們之間的相位差始終保持不變。在接收機(jī)處，根據(jù) 信號(hào)光的旋光狀態(tài)進(jìn)行解調(diào)，就可以恢復(fù)傳送的信息。這樣，大氣湍流的隨機(jī) 干擾可以得到4艮好的抑制。
所述無線光通信調(diào)制方法的具體步驟可以參閱圖5，如圖5所示，所述無 線光通信調(diào)制方法的步驟為 一、通過所述光源發(fā)出單元1發(fā)出的光經(jīng)所述偏 振單元2起偏為線偏振光；二、通過所述旋光調(diào)制單元3對(duì)所述線偏振光進(jìn)行 調(diào)制，并根據(jù)所述編碼單元4中的信息，將所述線偏振光調(diào)制成旋光狀態(tài)對(duì)應(yīng) 于兀/2、 -Ti/2兩種相位差狀態(tài)的左旋或右旋圓偏振光；三、通過所述發(fā)射單元5 進(jìn)行發(fā)送；四、通過所述接收單元6將所述圓偏振光進(jìn)行接收，并將得到的所 述圓偏振光信號(hào)通過所述濾光單元7濾除背景光；五、通過所述四分之一波片 8轉(zhuǎn)為線偏振光；六、通過所述偏振分束單元9將所述步驟五中的所述線偏振 光分解為S偏振光和P偏振光；七、通過所述光電探測(cè)器根據(jù)所述S偏振光和 所述P偏振光狀態(tài)進(jìn)行計(jì)數(shù)；八、所述光電探測(cè)器將信號(hào)發(fā)送到所迷解調(diào)單元12進(jìn)行信息提取。
以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明
所述機(jī)械調(diào)制式無線光通信調(diào)制信號(hào)發(fā)出裝置中通過所述激光器發(fā)出的 部分偏振光，經(jīng)過所述偏振片起偏，產(chǎn)生線偏振光，然后線偏振光再經(jīng)過所述 四分之一波片，使所述四分之一波片31的快軸與所述偏振片的起偏方向夾角 為45°,則在所述四分之一波片31后光的偏振態(tài)改變?yōu)閳A偏振，最后，圓偏振 光經(jīng)所述發(fā)射天線發(fā)送到空間通信鏈路中。改變圓偏振光旋光方向有兩種方 法 一是是如上述實(shí)施方案中所述的將所迷四分之一波片31旋轉(zhuǎn)，另一種方 法是在所述四分之一波片31后插入半波片32，這兩種方法都可以實(shí)現(xiàn)左旋一 右旋的相互變化，完成對(duì)偏振態(tài)的調(diào)制。
所述電光調(diào)制式無線光通信調(diào)制信號(hào)發(fā)出裝置的工作過程是通過所述激 光器發(fā)出的部分偏振光，經(jīng)過所述偏振片起偏，產(chǎn)生線偏振光，利用所述編碼 器將信息轉(zhuǎn)變?yōu)長(zhǎng)iNbOg調(diào)制器33的驅(qū)動(dòng)電壓，通過所述LiNK)3調(diào)制器33 將線偏振光調(diào)制為對(duì)應(yīng)旋光狀態(tài)的圓偏振光，最后信號(hào)光經(jīng)所述發(fā)射天線5發(fā) 送到空間通信鏈路中。在本發(fā)明技術(shù)方案中，所述LiNb03調(diào)制器33采用Z向 施加電場(chǎng)，光場(chǎng)沿橫向傳播。同時(shí)，需保證線偏振光的偏振方向與所述LiNb03 調(diào)制器33的主軸夾角為45°。
對(duì)于以上兩種無線光通信調(diào)制信號(hào)發(fā)出裝置，接收端裝置的結(jié)構(gòu)是相同 的，通過所述接收天線接收到的圓偏振信號(hào)光首先經(jīng)過所述窄帶濾光片濾除背 景光，再經(jīng)過所述四分之一波片8變?yōu)榫€偏振光，然后通過所述偏振分束棱鏡 分解為S偏振光和P偏振光，分別由兩個(gè)所述光電探測(cè)器轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，最后 輸入到所述信號(hào)解調(diào)單元12進(jìn)行信息提取。由于左旋圓偏振光和右旋圓偏振 光經(jīng)過所述四分之一波片8后所得到的線偏振光是相互垂直的，調(diào)節(jié)所述四分 之一波片8和所述偏振分束棱鏡之間的夾角，使兩種旋光狀態(tài)分別與S光、P 光相對(duì)應(yīng)，左旋時(shí)僅S光探測(cè)器有計(jì)數(shù)、右旋時(shí)僅P光探測(cè)器有計(jì)數(shù)，這樣就 完成了對(duì)兩種旋光狀態(tài)的檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)了利用圓偏振光的兩種旋光狀態(tài)進(jìn)行調(diào)制 的無線光通信。
如上所述，本發(fā)明技術(shù)中進(jìn)行可抑制大氣湍流影響的無線光通信調(diào)制方法 通過利用圓偏振的兩種旋光狀態(tài)(左旋、右旋)代表兩種數(shù)據(jù)狀態(tài)，進(jìn)行編碼 調(diào)制。圓偏振光可以分解為相互正交且具有兀/2相位差的兩束線偏振光，兩種旋光狀態(tài)對(duì)應(yīng)于兀/2、 -7C/2兩種相位差狀態(tài)。在大氣傳輸過程中，兩個(gè)線偏振 光的傳輸路徑相同，大氣湍流附加在二者上的隨機(jī)相位也完全相同，因此它們 之間的相位差始終保持不變。在接收機(jī)處，根據(jù)信號(hào)光的旋光狀態(tài)進(jìn)行解調(diào)， 就可以恢復(fù)傳送的信息。這樣，大氣湍流的隨機(jī)干擾可以得到很好的抑制。本 發(fā)明技術(shù)中采用圓偏振光進(jìn)行通信，不要求接收端與發(fā)射端的坐標(biāo)軸方向一 致；同時(shí)，利用圓偏振光的兩種旋光狀態(tài)(左旋、右旋)進(jìn)行編碼，大氣湍流
的附加相位對(duì)旋光狀態(tài)無影響，這就保證了傳輸數(shù)據(jù)的正確性，4艮好的抑制了 大氣湍流的影響，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)，同時(shí)對(duì)大氣 的隨機(jī)擾動(dòng)有很好的抑制效果。
能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說明。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通 技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替 換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種無線光通信調(diào)制信號(hào)發(fā)出裝置，其特征在于所述無線光通信調(diào)制信號(hào)發(fā)出裝置包括光源發(fā)出單元(1)、偏振單元(2)、旋光調(diào)制單元(3)、編碼單元(4)和發(fā)射單元(5)，其中所述光源發(fā)出單元(1)與所述偏振單元(2)連接，所述偏振單元(2)與所述旋光調(diào)制單元(3)連接，所述旋光調(diào)制單元(3)與所述發(fā)射單元(5)連接，所述編碼單元(4)與所述旋光調(diào)制單元(3)連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述無線光通信調(diào)制信號(hào)發(fā)出裝置，其特征在于 所述光源發(fā)出單元(1)為激光器；所述偏振單元(2)為偏振片； 所述編碼單元(4)為編碼器； 所述發(fā)射單元(5)為發(fā)射天線。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述無線光通信調(diào)制信號(hào)發(fā)出裝置，其特征在于所述 無線光通信調(diào)制信號(hào)發(fā)出裝置為機(jī)械調(diào)制式無線光通信調(diào)制信號(hào)發(fā)出裝置，所 述旋光調(diào)制單元(3)為四分之一波片(31)或四分之一波片(31)與半波片(32)的組合，所述四分之一波片(31)的快軸與所述偏振單元(2)的起偏 方向夾角為45°。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述無線光通信調(diào)制信號(hào)發(fā)出裝置，其特征在于所述 無線光通信調(diào)制信號(hào)發(fā)出裝置為電光調(diào)制式無線光通信調(diào)制信號(hào)發(fā)出裝置，所 述旋光調(diào)制單元(3 )為L(zhǎng)iNb03調(diào)制器(33 )，所述LiNb03調(diào)制器(33 )采用 Z向施加電場(chǎng)，光場(chǎng)沿橫向傳播，所述LiNb03調(diào)制器(33)的主軸與所述偏 振片的起偏方向夾角為45°。
5. —種無線光通信調(diào)制信號(hào)接收裝置，其特征在于所述無線光通信調(diào)制 信號(hào)接收裝置包括接收單元(6)、濾光單元(7)、四分之一波片(8)、偏振分 束單元(9)、光電探測(cè)單元(IO、 11 )和解調(diào)單元(12)，其中所述接收單元(6)與所述濾光單元(7)連接，所述濾光單元(7)與所述四分之一波片(8) 連接，所述四分之一波片(8)與所述偏振分束單元(9)連接，所述偏振分束 單元(9)與所述光電探測(cè)單元(10、 11 )連接，所述光電探測(cè)單元(10、 11 ) 與所述解調(diào)單元(12)連接。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述無線光通信調(diào)制信號(hào)接收裝置，其特征在于所述接收單元(6)為接收天線； 所述濾光單元(7)為窄帶濾光片； 所述偏振分束單元(9)為偏振分束棱鏡； 所述光電探測(cè)單元(IO、 ll)為光電探測(cè)器。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述無線光通信調(diào)制信號(hào)接收裝置，其特征在于所述 四分之一波片(8 )的快軸與所述偏振分束單元(9 )的P偏振方向夾角為45°。
8. —種無線光通信調(diào)制方法，其特征在于所述無線光通信調(diào)制方法利用 偏振的旋光狀態(tài)代表相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)狀態(tài)進(jìn)行調(diào)制發(fā)送，根據(jù)接收到的信號(hào)光的 旋光狀態(tài)進(jìn)行解調(diào)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述無線光通信調(diào)制方法，其特征在于所述無線光通 信調(diào)制方法具體為利用圓偏振的兩種旋光狀態(tài)代表相對(duì)應(yīng)的兩種數(shù)據(jù)狀態(tài)進(jìn) 行調(diào)制發(fā)送，在接收端根據(jù)接收到的信號(hào)光的旋光狀態(tài)進(jìn)行解調(diào)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述無線光通信調(diào)制方法，其特征在于所述無線光通 信調(diào)制方法具體包括步驟A:通過所述光源發(fā)出單元(1)發(fā)出的光經(jīng)所述偏振單元(2)起偏為線 偏振光；B:通過所述旋光調(diào)制單元(3)對(duì)所述線偏振光進(jìn)行調(diào)制，并根據(jù)所述編 碼單元(4)中的信息，將所述線偏振光調(diào)制成旋光狀態(tài)對(duì)應(yīng)于7t/2、-兀/2兩種 相位差狀態(tài)的左旋或右旋圓偏振光；C:通過所述發(fā)射單元(5 )進(jìn)行發(fā)送；D:通過所述接收單元(6)將所述圓偏振光進(jìn)行接收，并將得到的所述圓偏振光信號(hào)通過所述濾光單元(7)濾除背景光；E:通過所述四分之一波片(8)將圓偏振光轉(zhuǎn)為線偏振光； F:通過所述偏振分束單元(9)將所述步驟E中的所述線偏振光分解為S偏才展光和P偏振光；H:所述光電探測(cè)器將信號(hào)發(fā)送到所述解調(diào)單元(12)進(jìn)行信息提取。
全文摘要
本發(fā)明涉及無線光通信調(diào)制方法及調(diào)制信號(hào)收發(fā)裝置。無線光通信調(diào)制信號(hào)發(fā)出裝置包括光源發(fā)出單元、偏振單元、旋光調(diào)制單元、編碼單元和發(fā)射單元；無線光通信調(diào)制信號(hào)接收裝置包括接收單元、濾光單元、四分之一波片、偏振分束單元、光電探測(cè)單元和解調(diào)單元；無線光通信調(diào)制方法利用偏振的旋光狀態(tài)代表相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)狀態(tài)進(jìn)行調(diào)制發(fā)送，根據(jù)接收到的信號(hào)光的旋光狀態(tài)進(jìn)行解調(diào)。本發(fā)明技術(shù)中采用圓偏振光進(jìn)行通信，不要求接收端與發(fā)射端的坐標(biāo)軸方向一致；同時(shí)，利用圓偏振光的兩種旋光狀態(tài)(左旋、右旋)進(jìn)行編碼，大氣湍流的附加相位對(duì)旋光狀態(tài)無影響，這就保證了傳輸數(shù)據(jù)的正確性，很好的抑制了大氣湍流的影響。
文檔編號(hào)G02F1/01GK101299101SQ20081006777
公開日2008年11月5日 申請(qǐng)日期2008年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月17日
發(fā)明者勇 姚, 趙新輝 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)深圳研究生院