一種減弱光纖模式復用中模式耦合效應的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種減弱雙模光纖模式復用傳輸系統(tǒng)不同模式傳輸信號光之間由于鏈路隨機耦合造成串擾的方法。該方法基于模式耦合的產(chǎn)生機理，用一段受可調(diào)信號調(diào)制折射率的聲光光纖，使鏈路中模式耦合造成的信號串擾得到有效消除，提高了模式復用系統(tǒng)傳輸質(zhì)量。本發(fā)明主要利用受調(diào)制的聲光光纖對模式的耦合作用，通過調(diào)整聲光光纖參數(shù)，對鏈路輸出模式信號進行可控的耦合，還原受隨機模式耦合影響的信號。采用本發(fā)明的方法，能夠提高系統(tǒng)的信號傳輸質(zhì)量，并可有效降低系統(tǒng)的接收終端的信號處理難度。
【專利說明】一種減弱光纖模式復用中模式耦合效應的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及光通信【技術領域】，特別是涉及一種雙模光纖模式復用傳輸系統(tǒng)中，基于一種可調(diào)聲光作用光纖對輸出模式信號進行人為可控耦合，補償光纖鏈路中的隨機耦合對模式信號的串擾。
【背景技術】
[0002]當前信息化社會對于網(wǎng)絡帶寬的需求達到了前所未有的高度。為了解決不斷出現(xiàn)的“帶寬消耗”型業(yè)務對光傳送網(wǎng)帶來的巨大壓力，人們通過各種辦法提高現(xiàn)有的光傳輸容量。其固有的非線性效應與放大器ASE噪聲的限制，使得系統(tǒng)容量已經(jīng)越來越接近香農(nóng)極限，以現(xiàn)在的趨勢發(fā)展下去，單模光纖可能在未來不遠的時間達到可以預見的“帶寬耗盡”，為解決在高速光傳輸系統(tǒng)中傳輸容量將面臨的瓶頸，利用多芯光纖以及通過新型設計的多模光纖如少模光纖中不同傳輸模式的模式復用技術作為新興方案逐漸成為各科研機構(gòu)的研究熱點。模式復用技術是一種基于光纖波導傳輸模式，采用除了基本傳輸模式外還包括更高階模式作為載波，進行模分復用，實現(xiàn)更高容量，更高傳輸速率的新型光通信技術。在模式復用傳輸系統(tǒng)中，由于少模光纖(一般傳輸模式數(shù)2~10)具有較大的模場面積，因此模式傳輸中受到模間色散、模間耦合以及非線性損傷的影響要比傳統(tǒng)多模光纖更輕微，因此有很大的研究價值。而雙模光纖則是最簡單的少模光纖，可以在其基礎上分析和構(gòu)建模式復用通信系統(tǒng)。
[0003]然而，由于少模光纖在制造過程中不可避免的存在著材料、工藝等造成的折射率分布缺陷，以及在鋪設工程中受外力影響造成的微彎、光纖跨段失配等影響，原本正交的傳輸模式在傳輸中發(fā)生相互耦合串擾，這種耦合是隨機的，造成接收端模式信號的模糊，傳輸性能受到限制。
[0004]對少模光纖模式I禹合效應的分析可以由以下傳輸矩陣模型進行:光纖傳輸鏈路被劃分為多個分段，在每個分段之間考慮模式之間的耦合。對于兩種模式傳輸?shù)那闆r，有以下傳輸過程:
[0005]
【權(quán)利要求】
1.一種雙模光纖模式復用系統(tǒng)的模式鏈路耦合補償方法，提供傳輸雙模光纖與聲光作用雙模光纖的級聯(lián)形式。
2.如權(quán)利要求1所述的光纖模式耦合補償方法，其特征在于:在傳輸雙模光纖末端，利用聲光作用雙模光纖引起接收模式信號的再耦合，控制聲光作用光纖驅(qū)動信號調(diào)節(jié)耦合系數(shù)。
3.一種基于上述結(jié)構(gòu)構(gòu)成的光傳輸系統(tǒng)，包括光發(fā)射模塊和光接收模塊，至少一段如權(quán)利要求1和2所述的傳輸線路段。
4.如權(quán)利要求3所述，光傳輸系統(tǒng)的發(fā)射模塊，其特征在于:包含兩個信號發(fā)生模塊，模式激發(fā)模塊，模式轉(zhuǎn)換模塊以及模式復用模塊，兩個信號發(fā)生模塊與模式激發(fā)模塊相連，同時激發(fā)基本傳輸模式LPtll，其中一路與模式轉(zhuǎn)換模塊相連，將基本傳輸模式LPtll轉(zhuǎn)換為^^模。兩路信號的承載傳播模式包含基本傳輸模式和高階模式后同時接入模式復用模塊，將兩路信號進行復用。
5.如權(quán)利要求3所述，光傳輸系統(tǒng)的光接收模塊，其特征在于:包含兩個信號接收模塊，模式解復用模塊，模式轉(zhuǎn)換模塊，模式濾除模塊以及信號處理模塊。光發(fā)射模塊傳送的信號經(jīng)上述傳輸線路段后，經(jīng)過模式解復用模塊得到兩路包含基本模式和高級模式的光信號，其中高階模式再經(jīng)過模式轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換為基本模式，并進一步經(jīng)過模式濾除模塊，濾除高階模式，使轉(zhuǎn)換獲得基本傳輸模式更為純凈。這樣的兩路信號在經(jīng)過終端信號處理模塊進行信息解碼。
6.一種基于上述結(jié)構(gòu)構(gòu)成的光傳輸系統(tǒng)，傳輸線路包括兩段模間色散符號相反的雙模光纖，補償模間色散的 影響。
7.一種雙模光纖模式復用系統(tǒng)的模間耦合補償方法，其特征在于包含如下步驟: 提供光發(fā)射模塊，產(chǎn)生適于如權(quán)利要求1和2所述的傳輸線路段的包含至少兩種傳輸模式。 提供光接收模塊，接收經(jīng)過模間耦合補償后的兩種傳模式。 光發(fā)射模塊產(chǎn)生兩種傳輸模式后，與權(quán)利要求1和2要求所述的傳輸線路段相連，經(jīng)過一定傳輸線路長度后，與光接收模塊相連。
8.如權(quán)利要求6所述的雙模光耦合效應的補償方法，其特征在于:補償雙模光纖模式復用傳輸系統(tǒng)中LPtll模式和LP11模式的模間鏈路f禹合。
【文檔編號】H04B10/25GK103916186SQ201410035987
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2014年1月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月26日
【發(fā)明者】張麗佳, 忻向軍, 劉博 , 王擁軍, 張琦, 尹霄麗, 趙海遠, 胡善亭, 田清華 申請人:北京郵電大學