一种减弱光纤模式复用中模式耦合效应的方法
【专利摘要】本发明提供了一种减弱双模光纤模式复用传输系统不同模式传输信号光之间由于链路随机耦合造成串扰的方法。该方法基于模式耦合的产生机理，用一段受可调信号调制折射率的声光光纤，使链路中模式耦合造成的信号串扰得到有效消除，提高了模式复用系统传输质量。本发明主要利用受调制的声光光纤对模式的耦合作用，通过调整声光光纤参数，对链路输出模式信号进行可控的耦合，还原受随机模式耦合影响的信号。采用本发明的方法，能够提高系统的信号传输质量，并可有效降低系统的接收终端的信号处理难度。
【专利说明】一种减弱光纤模式复用中模式耦合效应的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及光通信【技术领域】，特别是涉及一种双模光纤模式复用传输系统中，基于一种可调声光作用光纤对输出模式信号进行人为可控耦合，补偿光纤链路中的随机耦合对模式信号的串扰。
【背景技术】
[0002]当前信息化社会对于网络带宽的需求达到了前所未有的高度。为了解决不断出现的“带宽消耗”型业务对光传送网带来的巨大压力，人们通过各种办法提高现有的光传输容量。其固有的非线性效应与放大器ASE噪声的限制，使得系统容量已经越来越接近香农极限，以现在的趋势发展下去，单模光纤可能在未来不远的时间达到可以预见的“带宽耗尽”，为解决在高速光传输系统中传输容量将面临的瓶颈，利用多芯光纤以及通过新型设计的多模光纤如少模光纤中不同传输模式的模式复用技术作为新兴方案逐渐成为各科研机构的研究热点。模式复用技术是一种基于光纤波导传输模式，采用除了基本传输模式外还包括更高阶模式作为载波，进行模分复用，实现更高容量，更高传输速率的新型光通信技术。在模式复用传输系统中，由于少模光纤(一般传输模式数2~10)具有较大的模场面积，因此模式传输中受到模间色散、模间耦合以及非线性损伤的影响要比传统多模光纤更轻微，因此有很大的研究价值。而双模光纤则是最简单的少模光纤，可以在其基础上分析和构建模式复用通信系统。
[0003]然而，由于少模光纤在制造过程中不可避免的存在着材料、工艺等造成的折射率分布缺陷，以及在铺设工程中受外力影响造成的微弯、光纤跨段失配等影响，原本正交的传输模式在传输中发生相互耦合串扰，这种耦合是随机的，造成接收端模式信号的模糊，传输性能受到限制。
[0004]对少模光纤模式I禹合效应的分析可以由以下传输矩阵模型进行:光纤传输链路被划分为多个分段，在每个分段之间考虑模式之间的耦合。对于两种模式传输的情况，有以下传输过程:
[0005]
【权利要求】
1.一种双模光纤模式复用系统的模式链路耦合补偿方法，提供传输双模光纤与声光作用双模光纤的级联形式。
2.如权利要求1所述的光纤模式耦合补偿方法，其特征在于:在传输双模光纤末端，利用声光作用双模光纤引起接收模式信号的再耦合，控制声光作用光纤驱动信号调节耦合系数。
3.一种基于上述结构构成的光传输系统，包括光发射模块和光接收模块，至少一段如权利要求1和2所述的传输线路段。
4.如权利要求3所述，光传输系统的发射模块，其特征在于:包含两个信号发生模块，模式激发模块，模式转换模块以及模式复用模块，两个信号发生模块与模式激发模块相连，同时激发基本传输模式LPtll，其中一路与模式转换模块相连，将基本传输模式LPtll转换为^^模。两路信号的承载传播模式包含基本传输模式和高阶模式后同时接入模式复用模块，将两路信号进行复用。
5.如权利要求3所述，光传输系统的光接收模块，其特征在于:包含两个信号接收模块，模式解复用模块，模式转换模块，模式滤除模块以及信号处理模块。光发射模块传送的信号经上述传输线路段后，经过模式解复用模块得到两路包含基本模式和高级模式的光信号，其中高阶模式再经过模式转换模块转换为基本模式，并进一步经过模式滤除模块，滤除高阶模式，使转换获得基本传输模式更为纯净。这样的两路信号在经过终端信号处理模块进行信息解码。
6.一种基于上述结构构成的光传输系统，传输线路包括两段模间色散符号相反的双模光纤，补偿模间色散的 影响。
7.一种双模光纤模式复用系统的模间耦合补偿方法，其特征在于包含如下步骤: 提供光发射模块，产生适于如权利要求1和2所述的传输线路段的包含至少两种传输模式。 提供光接收模块，接收经过模间耦合补偿后的两种传模式。 光发射模块产生两种传输模式后，与权利要求1和2要求所述的传输线路段相连，经过一定传输线路长度后，与光接收模块相连。
8.如权利要求6所述的双模光耦合效应的补偿方法，其特征在于:补偿双模光纤模式复用传输系统中LPtll模式和LP11模式的模间链路f禹合。
【文档编号】H04B10/25GK103916186SQ201410035987
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2014年1月26日 优先权日:2014年1月26日
【发明者】张丽佳, 忻向军, 刘博 , 王拥军, 张琦, 尹霄丽, 赵海远, 胡善亭, 田清华 申请人:北京邮电大学