一種模式光功率控制方法及裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種模式光功率控制方法及裝置，涉及模分復(fù)用傳輸【技術(shù)領(lǐng)域】，所述裝置包括：發(fā)射端、傳輸鏈路、接收端和反饋控制單元，所述發(fā)射端、傳輸鏈路和接收端依次連接，所述反饋控制單元與所述發(fā)射端及接收端分別連接，所述傳輸鏈路進(jìn)一步包括：少模光纖和光纖放大器。本發(fā)明通過(guò)接收端獲取各個(gè)模式的光束的接收功率或光信噪比，由反饋控制單元根據(jù)所述接收功率或光信噪比確定輸入功率比，并由發(fā)射端根據(jù)所述輸入功率比對(duì)光束的輸入功率進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)了對(duì)各模式輸入功率的控制，提高了系統(tǒng)整體傳輸性能。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種模式光功率控制方法及裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及模分復(fù)用傳輸【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種模式光功率控制方法及裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，基于少模光纖的模分復(fù)用傳輸技術(shù)作為進(jìn)一步提升傳輸容量的重要方案受到了廣泛的關(guān)注與研究。該技術(shù)中的模分復(fù)用傳輸系統(tǒng)的關(guān)鍵是以不同模式作為信道傳輸不同路的信號(hào)，這樣傳輸能力就會(huì)以光纖中模式的數(shù)目得到成倍的提升。少模光纖不僅繼承了多模光纖的多模式特點(diǎn)，而且和單模光纖一樣可進(jìn)行長(zhǎng)距離傳輸。然而，在實(shí)際基于少模光纖的傳輸鏈路中，相對(duì)于單模光纖多個(gè)信道，少模光纖的多模式在傳輸過(guò)程中的損耗差異更敏感。
[0003]由于不同的模式的衰減性能不同、摻鉺光纖放大器(Erbium-doped OpticalFiber Amplifier, EDFA)對(duì)不同模式差異的放大增益、不同模式在光交換節(jié)點(diǎn)處不均等衰減、高階模式具有更大的彎曲損耗以及模式相關(guān)色散和模式間耦合等因素，發(fā)射端以相同模式功率的復(fù)用模式經(jīng)過(guò)單跨段少模光纖傳輸，或者經(jīng)過(guò)多跨段少模光纖傳輸與EDFA放大之后，各模式(尤其是高階模)功率不一致，在模式耦合的情況下，嚴(yán)重影響系統(tǒng)整體傳輸性能。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了對(duì)各模式光功率進(jìn)行控制，以提高系統(tǒng)整體傳輸性能，本發(fā)明提供了一種模式光功率控制裝置，所述裝置包括:發(fā)射端、傳輸鏈路、接收端和反饋控制單元，所述發(fā)射端、傳輸鏈路和接收端依次連接，所述反饋控制單元與所述發(fā)射端及接收端分別連接，所述傳輸鏈路進(jìn)一步包括:少模光纖和光纖放大器；
[0005]所述發(fā)射端，用于產(chǎn)生m路光束,將m個(gè)待傳輸信號(hào)對(duì)應(yīng)加載至所述m路光束上，以形成m路基模信號(hào)，對(duì)m-Ι路基模信號(hào)進(jìn)行模式轉(zhuǎn)換，以生成對(duì)應(yīng)的m-Ι路高階模式信號(hào)，并將所述m-Ι路高階模式信號(hào)和I路基模信號(hào)入射至所述傳輸鏈路中，所述m為不小于2的整數(shù)；接收由所述反饋控制單元發(fā)送來(lái)的控制信息，按照所述控制信息對(duì)產(chǎn)生m路光束的輸入功率進(jìn)行調(diào)整；
[0006]所述接收端，用于對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行解復(fù)用，獲取各個(gè)模式信號(hào)的接收功率或光信噪比，并將所述接收功率或光信噪比發(fā)送至所述反饋控制單元；
[0007]所述反饋控制單元，用于根據(jù)所述接收功率或光信噪比確定各模式輸入功率，將確定的各模式輸入功率加入控制信息，并將所述控制信息反饋至所述發(fā)射端。
[0008]其中，所述發(fā)射端進(jìn)一步包括:m條發(fā)射支路，其中I條發(fā)射支路包括依次連接的激光器和調(diào)制器，另外的m-Ι條發(fā)射支路均包括依次連接的激光器、調(diào)制器和模式轉(zhuǎn)換器，所述激光器用于產(chǎn)生光束，所述調(diào)制器用于將待傳輸信號(hào)加載至光束，所述模式轉(zhuǎn)換器用于對(duì)基模信號(hào)進(jìn)行模式轉(zhuǎn)換。
[0009]其中，所述模式轉(zhuǎn)換器進(jìn)一步包括:依次設(shè)置的透鏡、偏正片和相位板；或，
[0010]所述模式轉(zhuǎn)換器進(jìn)一步包括:依次設(shè)置的透鏡、偏正片和空間光調(diào)制器。
[0011]其中，所述發(fā)射端還包括:分光鏡，所述分光鏡用于將光束入射至所述傳輸鏈路中。
[0012]其中，所述接收端進(jìn)一步包括:光纖耦合器、m條解復(fù)用支路和m個(gè)檢測(cè)器，所述m條解復(fù)用支路和m個(gè)檢測(cè)器一一對(duì)應(yīng)連接，所述光纖耦合器用于將接收到的信號(hào)分成m路信號(hào)，并將分成的m路信號(hào)一一對(duì)應(yīng)入射至所述m條解復(fù)用支路，所述解復(fù)用支路用于將光束進(jìn)行解復(fù)用，以獲取對(duì)應(yīng)的模式信號(hào)，所述檢測(cè)器用于獲取光束的接收功率或光信噪比。
[0013]其中，所述解復(fù)用支路進(jìn)一步包括:依次設(shè)置的第一透鏡、相位板和第二透鏡；或，
[0014]所述解復(fù)用支路進(jìn)一步包括:依次設(shè)置的第一透鏡、空間光調(diào)制器和第二透鏡。
[0015]本發(fā)明還公開(kāi)了一種基于所述的裝置的模式光功率控制方法，所述方法包括以下步驟:
[0016]S1:發(fā)射端產(chǎn)生m路光束,將m個(gè)待傳輸信號(hào)對(duì)應(yīng)加載至所述m路光束上，以形成m路基模信號(hào)，對(duì)所述m-Ι路基模信號(hào)進(jìn)行模式轉(zhuǎn)換，以生成對(duì)應(yīng)的m-Ι路高階模式信號(hào)，并將所述m-Ι路高階模式信號(hào)和I路基模信號(hào)入射至傳輸鏈路中，所述m為不小于2的整數(shù)；
[0017]S2:接收端對(duì)收到的信號(hào)進(jìn)行解復(fù)用，獲取各個(gè)模式信號(hào)的接收功率或光信噪比，并將所述接收功率或光信噪比發(fā)送至反饋控制單元；
[0018]S3:所述反饋控制單元根據(jù)所述接收功率或光信噪比確定各模式輸入功率，將確定的各模式輸入功率加入控制信息，并將所述控制信息反饋至所述發(fā)射端；
[0019]S4:所述發(fā)射端接收由所述反饋控制單元發(fā)送來(lái)的控制信息，按照所述控制信息對(duì)產(chǎn)生m路光束的輸入功率進(jìn)行調(diào)整。
[0020]其中，步驟S3中，所述反饋控制單元根據(jù)所述接收功率或光信噪比確定各模式輸入功率，具體包括:
[0021]S301:所述反饋控制單元判斷所述接收功率或光信噪比是否超過(guò)預(yù)設(shè)閾值；
[0022]S302:若某個(gè)模式的光束的接收功率或光信噪比小于該模式的預(yù)設(shè)閾值，則所述各模式輸入功率中該模式信號(hào)的輸入功率增加第二預(yù)設(shè)步長(zhǎng)；
[0023]若某個(gè)模式信號(hào)的接收功率或光信噪比不小于該模式的預(yù)設(shè)閾值，則判斷該模式的預(yù)設(shè)閾值是否大于保證正確接收信號(hào)的最低值，若是，則按照第一預(yù)設(shè)步長(zhǎng)降低該模式的預(yù)設(shè)閾值，并將所述各模式輸入功率中該模式信號(hào)的輸入功率降低第二預(yù)設(shè)步長(zhǎng)；
[0024]步驟S4之后還包括:
[0025]S5:判斷是否各個(gè)模式的預(yù)設(shè)閾值均已到保證正確接收信號(hào)的最低值，若是，則結(jié)束流程，否則返回步驟SI。
[0026]其中，步驟SI之前還包括:
[0027]SOOl:發(fā)射端產(chǎn)生m路輸入功率相同的光束,將m個(gè)待傳輸信號(hào)對(duì)應(yīng)加載至所述m路光束上，以形成m路基模信號(hào)，對(duì)所述m-Ι路基模信號(hào)進(jìn)行模式轉(zhuǎn)換，以生成對(duì)應(yīng)的m-Ι路高階模式信號(hào)，并將所述m-Ι路高階模式信號(hào)和I路基模信號(hào)入射至傳輸鏈路中，所述m為不小于2的整數(shù)；
[0028]S002:接收端對(duì)收到的信號(hào)進(jìn)行解復(fù)用，獲取各個(gè)模式信號(hào)的接收功率或光信噪t匕，并將所述接收功率或光信噪比發(fā)送至所述反饋控制單元；
[0029]S003:所述反饋控制單元根據(jù)所述接收功率或光信噪比確定各模式輸入功率，并將確定的各模式輸入功率加入控制信息，并將所述控制信息反饋至所述發(fā)射端；
[0030]S004:所述發(fā)射端接收由所述反饋控制單元發(fā)送來(lái)的控制信息，按照所述控制信息對(duì)產(chǎn)生m路光束的輸入功率進(jìn)行調(diào)整。
[0031]其中，步驟S003中，所述各模式輸入功率之間的比值為:
[0032]H1Ih2:--: hm Λ: hm = 1: e(Ml —)…:e(M' ): e(M' —)。

rnm
[0033]其中，h為模式i信號(hào)的輸入功率，^為傳輸鏈路中第k跨


k-=l認(rèn) k
度的模式i衰減系數(shù)，Lk為傳輸鏈路中第k跨段長(zhǎng)虔G1力傳輸鏈路中第k跨段的光纖放大器的模式i增益系數(shù)。
[0034]本發(fā)明通過(guò)接收端獲取各個(gè)模式的光束的接收功率或光信噪比，由反饋控制單元根據(jù)所述接收功率或光信噪比確定輸入功率比，并由發(fā)射端根據(jù)所述輸入功率比對(duì)光束的輸入功率進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)了對(duì)各模式輸入功率的控制，提高了系統(tǒng)整體傳輸性能。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0035]圖1是本發(fā)明一種實(shí)施方式的模式光功率控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖2是圖1中的模式轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037]圖3是圖1中的接收端的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038]圖4是本發(fā)明一種實(shí)施方式的模式光功率控制方法的流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0039]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明，但不用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。
[0040]圖1是本發(fā)明一種實(shí)施方式的模式光功率控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；參照?qǐng)D1，所述裝置包括:發(fā)射端1、傳輸鏈路2、接收端3和反饋控制單元4，所述發(fā)射端1、傳輸鏈路2和接收端3依次連接，所述反饋控制單元4與所述發(fā)射端I及接收端3分別連接，所述傳輸鏈路2進(jìn)一步包括:少模光纖201和光纖放大器202 ；
[0041]所述發(fā)射端I，用于產(chǎn)生m路光束,將m個(gè)待傳輸信號(hào)對(duì)應(yīng)加載至所述m路光束上，以形成m路基模信號(hào)，對(duì)m-Ι路基模信號(hào)進(jìn)行模式轉(zhuǎn)換，以生成對(duì)應(yīng)的m-Ι路高階模式信號(hào)，并將所述m-Ι路高階模式信號(hào)和I路基模信號(hào)入射至所述傳輸鏈路2中，所述m為不小于2的整數(shù)；接收由所述反饋控制單元發(fā)送來(lái)的控制信息，按照所述控制信息對(duì)產(chǎn)生m路光束的輸入功率進(jìn)行調(diào)整；
[0042]所述接收端3，用于對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行解復(fù)用，獲取各個(gè)模式信號(hào)的接收功率或光信噪比，并將所述接收功率或光信噪比發(fā)送至所述反饋控制單元4 ；
[0043]所述反饋控制單元4，用于根據(jù)所述接收功率或光信噪比確定各模式輸入功率，將確定的各模式輸入功率加入控制信息，并將所述控制信息反饋至所述發(fā)射端。
[0044]為便于生成各個(gè)模式的光束，優(yōu)選地，所述發(fā)射端I進(jìn)一步包括:m條發(fā)射支路，其中I條發(fā)射支路包括依次連接的激光器和調(diào)制器，另外的m-1條發(fā)射支路均包括依次連接的激光器101、調(diào)制器102和模式轉(zhuǎn)換器103，所述激光器101用于產(chǎn)生光束，所述調(diào)制器102用于將待傳輸信號(hào)加載至光束，所述模式轉(zhuǎn)換器103用于對(duì)基模信號(hào)進(jìn)行模式轉(zhuǎn)換。
[0045]在實(shí)現(xiàn)模式轉(zhuǎn)化時(shí)，可采用單模光纖籠式結(jié)構(gòu)耦合方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，也可采用控制模式的空間相位方式來(lái)實(shí)現(xiàn)；考慮到光學(xué)操作上容易控制等問(wèn)題，本實(shí)施方式采用控制模式的空間相位方式通過(guò)空間光調(diào)節(jié)器或相位板來(lái)實(shí)現(xiàn)，故而所述模式轉(zhuǎn)換器可采用空間光調(diào)節(jié)器來(lái)實(shí)現(xiàn)，即包括依次設(shè)置的透鏡、偏正片和空間光調(diào)制器；還可采用相位板來(lái)實(shí)現(xiàn)，參照?qǐng)D2，本實(shí)施方式中，設(shè)m為4，此時(shí)光束A直接通過(guò)單模光纖4入射至少模光纖201中，剩下的光束B(niǎo)、C、D依次經(jīng)過(guò)透鏡1031、偏正片1032和相位板1033進(jìn)行模式轉(zhuǎn)換；事實(shí)上，模式轉(zhuǎn)換器103不包括偏正片1032照樣可實(shí)現(xiàn)本方案，但考慮到偏正復(fù)用情況，模式轉(zhuǎn)換器中采用偏正片后，可復(fù)用的模式數(shù)目會(huì)是不采用偏正片的兩倍。
[0046]為便于將光束入射至所述傳輸鏈路中，優(yōu)選地，所述發(fā)射端還包括:分光鏡105，所述分光鏡105用于將光束入射至所述傳輸鏈路2的少模光纖201。
[0047]為便于實(shí)現(xiàn)解復(fù)用，可采用基于MMO及數(shù)字信號(hào)處理的電域解復(fù)用，還可采用光學(xué)器件解復(fù)用，考慮到光學(xué)操作上容易控制等問(wèn)題，本實(shí)施方式中采用光學(xué)器件解復(fù)用的方式，優(yōu)選地，參照?qǐng)D1，所述接收端3進(jìn)一步包括:光纖耦合器301、m條解復(fù)用支路302和m個(gè)檢測(cè)器303，所述m條解復(fù)用支路302和m個(gè)檢測(cè)器303 —一對(duì)應(yīng)連接，所述光纖耦合器301用于將接收到的信號(hào)分成m路信號(hào)，并將分成的m路信號(hào)一一對(duì)應(yīng)入射至所述m條解復(fù)用支路302，所述解復(fù)用支路302用于將光束進(jìn)行解復(fù)用，以獲取對(duì)應(yīng)的模式信號(hào)，所述檢測(cè)器303用于獲取光束的接收功率或光信噪比。
[0048]為便于實(shí)現(xiàn)解復(fù)用，所述解復(fù)用支路可采用第一種結(jié)構(gòu)，即包括依次設(shè)置的第一透鏡、空間光調(diào)制器和第二透鏡；還可采用第二種結(jié)構(gòu)，參照?qǐng)D3，即包括依次設(shè)置的第一透鏡3021、相位板3022和第二透鏡3033。
[0049]對(duì)光束進(jìn)行解復(fù)用的原理為:由于每個(gè)模式的光場(chǎng)分布在空間上是正交的，如果將空間光調(diào)制器或相位板設(shè)置為基?；蚋唠A模式的空間相位分布，對(duì)于光纖耦合器所分出來(lái)的每一路光束，相對(duì)于設(shè)定的期望模式而言會(huì)過(guò)濾掉其余模式的光束，這樣實(shí)現(xiàn)了解復(fù)用。
[0050]本發(fā)明還公開(kāi)了一種基于所述的裝置的模式光功率控制方法，參照?qǐng)D4，所述方法包括以下步驟:
[0051]S1:發(fā)射端產(chǎn)生m路光束,將m個(gè)待傳輸信號(hào)對(duì)應(yīng)加載至所述m路光束上，以形成m路基模信號(hào)，對(duì)所述m-Ι路基模信號(hào)進(jìn)行模式轉(zhuǎn)換，以生成對(duì)應(yīng)的m-Ι路高階模式信號(hào)，并將所述m-Ι路高階模式信號(hào)和I路基模信號(hào)入射至傳輸鏈路中，所述m為不小于2的整數(shù)；
[0052]S2:接收端對(duì)收到的信號(hào)進(jìn)行解復(fù)用，獲取各個(gè)模式信號(hào)的接收功率或光信噪比，并將所述接收功率或光信噪比發(fā)送至反饋控制單元；
[0053]S3:所述反饋控制單元根據(jù)所述接收功率或光信噪比確定各模式輸入功率，將確定的各模式輸入功率加入控制信息，并將所述控制信息反饋至所述發(fā)射端；
[0054]S4:所述發(fā)射端接收由所述反饋控制單元發(fā)送來(lái)的控制信息，按照所述控制信息對(duì)產(chǎn)生m路光束的輸入功率進(jìn)行調(diào)整。
[0055]由于將各模式的預(yù)設(shè)閾值設(shè)置為相同，并不一定是最佳的或最合理(這是因?yàn)樗蟮慕邮展β驶蚬庑旁氡仍礁?，發(fā)射端模式功率就越高，這樣在少模光纖內(nèi)模間非線性等多種效應(yīng)就越顯著，則不利于模分信號(hào)的傳輸)，這樣就需要調(diào)節(jié)每個(gè)模式的預(yù)設(shè)閾值，優(yōu)選地，步驟S3中，所述反饋控制單元根據(jù)所述接收功率或光信噪比確定各模式輸入功率，具體包括:
[0056]S301:所述反饋控制單元判斷所述接收功率或光信噪比是否超過(guò)預(yù)設(shè)閾值；
[0057]S302:若某個(gè)模式的光束的接收功率或光信噪比小于該模式的預(yù)設(shè)閾值，則所述各模式輸入功率中該模式信號(hào)的輸入功率增加第二預(yù)設(shè)步長(zhǎng)(所述第二預(yù)設(shè)步長(zhǎng)為該模式信號(hào)的輸入功率的千分之一)；
[0058]若某個(gè)模式信號(hào)的接收功率或光信噪比不小于該模式的預(yù)設(shè)閾值，則判斷該模式的預(yù)設(shè)閾值是否大于保證正確接收信號(hào)的最低值，若是，則按照第一預(yù)設(shè)步長(zhǎng)降低該模式的預(yù)設(shè)閾值，并將所述各模式輸入功率中該模式信號(hào)的輸入功率降低第二預(yù)設(shè)步長(zhǎng)；
[0059]步驟S4之后還包括:
[0060]S5:判斷是否各個(gè)模式的預(yù)設(shè)閾值均已到保證正確接收信號(hào)的最低值，若是，則結(jié)束流程，否則返回步驟SI。
[0061]為了降低所需的反饋控制次數(shù)，并改善反饋控制單元的控制精度，優(yōu)選地，步驟SI之前還包括:
[0062]SOOl:發(fā)射端產(chǎn)生m路輸入功率相同的光束,將m個(gè)待傳輸信號(hào)對(duì)應(yīng)加載至所述m路光束上，以形成m路基模信號(hào)，對(duì)所述m-Ι路基模信號(hào)進(jìn)行模式轉(zhuǎn)換，以生成對(duì)應(yīng)的m-Ι路高階模式信號(hào)，并將所述m-1路高階模式信號(hào)和I路基模信號(hào)入射至傳輸鏈路中，所述m為不小于2的整數(shù)；
[0063]S002:接收端對(duì)收到的信號(hào)進(jìn)行解復(fù)用，獲取各個(gè)模式信號(hào)的接收功率或光信噪t匕，并將所述接收功率或光信噪比發(fā)送至所述反饋控制單元；
[0064]S003:所述反饋控制單元根據(jù)所述接收功率或光信噪比確定各模式輸入功率，并將確定的各模式輸入功率加入控制信息，并將所述控制信息反饋至所述發(fā)射端；
[0065]S004:所述發(fā)射端接收由所述反饋控制單元發(fā)送來(lái)的控制信息，按照所述控制信息對(duì)產(chǎn)生m路光束的輸入功率進(jìn)行調(diào)整。
[0066]優(yōu)選地，步驟S003中，所述各模式輸入功率之間的比值為:
[0067]Ij1:1i2:■■■: hm_x: hm = 1: e^1' —Ml.):...: e{M' ): β{Μλ)。

mm
[0068]其中，h為模式i信號(hào)的輸入功率，，γ為傳輸鏈路中第k跨

k=\ k=l u^k
度的模式i衰減系數(shù)，Lk為傳輸鏈路中第k跨段長(zhǎng)度，Gik為傳輸鏈路中第k跨段的光纖放大器的模式i增益系數(shù)。
[0069]實(shí)施例
[0070]下面以四個(gè)模式且采用光信噪比來(lái)確定輸入功率比為例來(lái)說(shuō)明對(duì)所述輸入功率比的推導(dǎo)過(guò)程，但不限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，所述輸入功率比的推導(dǎo)過(guò)程如下:
[0071]以多跨段少模傳輸與EDFA放大為例進(jìn)行模分復(fù)用傳輸性能的評(píng)估。假定該少模傳輸系統(tǒng)中所用到的少模光纖是同一型號(hào)，只考慮模式相關(guān)損耗α 1和EDFA對(duì)不同模式的差異放大增益，可以通過(guò)以下計(jì)算得出在接收端，各模式的接收功率可表示為

【權(quán)利要求】
1.一種模式光功率控制裝置，其特征在于，所述裝置包括:發(fā)射端、傳輸鏈路、接收端和反饋控制單元，所述發(fā)射端、傳輸鏈路和接收端依次連接，所述反饋控制單元與所述發(fā)射端及接收端分別連接，所述傳輸鏈路進(jìn)一步包括:少模光纖和光纖放大器； 所述發(fā)射端，用于產(chǎn)生m路光束,將m個(gè)待傳輸信號(hào) 對(duì)應(yīng)加載至所述m路光束上，以形成m路基模信號(hào)，對(duì)m-?路基模信號(hào)進(jìn)行模式轉(zhuǎn)換，以生成對(duì)應(yīng)的m-Ι路高階模式信號(hào)，并將所述m-Ι路高階模式信號(hào)和I路基模信號(hào)入射至所述傳輸鏈路中，所述m為不小于2的整數(shù)；接收由所述反饋控制單元發(fā)送來(lái)的控制信息，按照所述控制信息對(duì)產(chǎn)生m路光束的輸入功率進(jìn)行調(diào)整； 所述接收端，用于對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行解復(fù)用，獲取各個(gè)模式信號(hào)的接收功率或光信噪比，并將所述接收功率或光信噪比發(fā)送至所述反饋控制單元； 所述反饋控制單元，用于根據(jù)所述接收功率或光信噪比確定各模式輸入功率，將確定的各模式輸入功率加入控制信息，并將所述控制信息反饋至所述發(fā)射端。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述發(fā)射端進(jìn)一步包括:m條發(fā)射支路，其中I條發(fā)射支路包括依次連接的激光器和調(diào)制器，另外的m-Ι條發(fā)射支路均包括依次連接的激光器、調(diào)制器和模式轉(zhuǎn)換器，所述激光器用于產(chǎn)生光束，所述調(diào)制器用于將待傳輸信號(hào)加載至光束，所述模式轉(zhuǎn)換器用于對(duì)基模信號(hào)進(jìn)行模式轉(zhuǎn)換。
3.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述模式轉(zhuǎn)換器進(jìn)一步包括:依次設(shè)置的透鏡、偏正片和相位板；或， 所述模式轉(zhuǎn)換器進(jìn)一步包括:依次設(shè)置的透鏡、偏正片和空間光調(diào)制器。
4.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述發(fā)射端還包括:分光鏡，所述分光鏡用于將光束入射至所述傳輸鏈路中。
5.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述接收端進(jìn)一步包括:光纖耦合器、m條解復(fù)用支路和m個(gè)檢測(cè)器，所述m條解復(fù)用支路和m個(gè)檢測(cè)器一一對(duì)應(yīng)連接，所述光纖耦合器用于將接收到的信號(hào)分成m路信號(hào)，并將分成的m路信號(hào)一一對(duì)應(yīng)入射至所述m條解復(fù)用支路，所述解復(fù)用支路用于將光束進(jìn)行解復(fù)用，以獲取對(duì)應(yīng)的模式信號(hào)，所述檢測(cè)器用于獲取光束的接收功率或光信噪比。
6.如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述解復(fù)用支路進(jìn)一步包括:依次設(shè)置的第一透鏡、相位板和第二透鏡；或， 所述解復(fù)用支路進(jìn)一步包括:依次設(shè)置的第一透鏡、空間光調(diào)制器和第二透鏡。
7.一種基于權(quán)利要求1?6中任一項(xiàng)所述的裝置的模式光功率控制方法,其特征在于，所述方法包括以下步驟: S1:發(fā)射端產(chǎn)生m路光束,將m個(gè)待傳輸信號(hào) 對(duì)應(yīng)加載至所述m路光束上，以形成m路基模信號(hào)，對(duì)所述m-Ι路基模信號(hào)進(jìn)行模式轉(zhuǎn)換，以生成對(duì)應(yīng)的m-Ι路高階模式信號(hào)，并將所述m-Ι路高階模式信號(hào)和I路基模信號(hào)入射至傳輸鏈路中，所述m為不小于2的整數(shù)； S2:接收端對(duì)收到的信號(hào)進(jìn)行解復(fù)用，獲取各個(gè)模式信號(hào)的接收功率或光信噪比，并將所述接收功率或光信噪比發(fā)送至反饋控制單元； S3:所述反饋控制單元根據(jù)所述接收功率或光信噪比確定各模式輸入功率，將確定的各模式輸入功率加入控制信息，并將所述控制信息反饋至所述發(fā)射端； 54:所述發(fā)射端接收由所述反饋控制單元發(fā)送來(lái)的控制信息，按照所述控制信息對(duì)產(chǎn)生m路光束的輸入功率進(jìn)行調(diào)整。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，步驟S3中，所述反饋控制單元根據(jù)所述接收功率或光信噪比確定各模式輸入功率，具體包括: S301:所述反饋控制單元判斷所述接收功率或光信噪比是否超過(guò)預(yù)設(shè)閾值； S302:若某個(gè)模式的光束的接收功率或光信噪比小于該模式的預(yù)設(shè)閾值，則所述各模式輸入功率中該模式信號(hào)的輸入功率增加第二預(yù)設(shè)步長(zhǎng)； 若某個(gè)模式信號(hào)的接收功率或光信噪比不小于該模式的預(yù)設(shè)閾值，則判斷該模式的預(yù)設(shè)閾值是否大于保證正確接收信號(hào)的最低值，若是，則按照第一預(yù)設(shè)步長(zhǎng)降低該模式的預(yù)設(shè)閾值，并將所述各模式輸入功率中該模式信號(hào)的輸入功率降低第二預(yù)設(shè)步長(zhǎng)； 步驟S4之后還包括: 55:判斷是否各個(gè)模式的預(yù)設(shè)閾值均已到保證正確接收信號(hào)的最低值，若是，則結(jié)束流程，否則返回步驟SI。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，步驟SI之前還包括: SOOl:發(fā)射端產(chǎn)生m路輸入功率相同的光束,將m個(gè)待傳輸信號(hào) 對(duì)應(yīng)加載至所述m路光束上，以形成m路基模信號(hào)，對(duì)所述m-Ι路基模信號(hào)進(jìn)行模式轉(zhuǎn)換，以生成對(duì)應(yīng)的m-1路高階模式信號(hào)，并將所述m-Ι路高階模式信號(hào)和I路基模信號(hào)入射至傳輸鏈路中，所述m為不小于2的整數(shù)； S002:接收端對(duì)收到的信號(hào)進(jìn)行解復(fù)用，獲取各個(gè)模式信號(hào)的接收功率或光信噪比，并將所述接收功率或光信噪比發(fā)送至所述反饋控制單元； 5003:所述反饋控制單元根據(jù)所述接收功率或光信噪比確定各模式輸入功率，并將確定的各模式輸入功率加入控制信息，并將所述控制信息反饋至所述發(fā)射端； 5004:所述發(fā)射端接收由所述反饋控制單元發(fā)送來(lái)的控制信息，按照所述控制信息對(duì)產(chǎn)生m路光束的輸入功率進(jìn)行調(diào)整。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，步驟S003中，所述各模式輸入功率之間的比值為:
/?!:/;,:...:hm_,:hm = \:e{w ):…:e'w w.'.1:e{M1-)。
mm 其中，比為模式i信號(hào)的輸入功率，<_=Σ6-Σ<ζν - 為傳輸鏈路中第k跨度

k=\Ar=Ii^k -的模式i衰減系數(shù)，Lk為傳輸鏈路中第k跨段長(zhǎng)度，Gik為傳輸鏈路中第k跨段的光纖放大器的模式i增益系數(shù)。
【文檔編號(hào)】H04B10/564GK104202094SQ201410432283
【公開(kāi)日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年8月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月28日
【發(fā)明者】高冠軍, 趙永利, 張 杰, 劉俊彥, 張楷, 楊輝 申請(qǐng)人:北京郵電大學(xué)