[发明专利]一种用于大容量空间通信的基阶径向偏振激光复用设备

说明书

本发明公开了一种用于大容量空间通信的基阶径向偏振激光复用设备，包括信号编码器、信号调制模块、载波信号发射模块、信号接收模块、信号解调模块和信号解码器。信号编码器将待发送信息转为电信号，发送至信号调制模块，载波信号发射模块发射中红外波长的径向偏振激光作为载波信号，信号调制模块根据控制信号发送不同偏振角度的线性偏振激光，并发送至载波信号，信号接收端接收调制后载波信号，发送至信号解调器，信号解调器对信号解调并转换为电信号发送至信号解码器，完成空间通讯。本发明使用径向偏振矢量激光作为载波进行偏振复用，克服了基于标量光束载波的偏振光束耦合和传播中的串扰，同时大幅度扩充了信道容量。

技术领域

本发明属于大气激光通信技术领域，具体为一种用于大容量空间通信的基阶径向偏振激光复用设备。

背景技术

大气激光通信是指通过大气利用激光进行信息传递的一种通信方式。它包括发送和接收两个部分，基本原理是载波光信号通过大气作为传输信道完成点到点或点到多点的信息传输。随着技术的发展完善，大气激光通信技术已成为当今信息技术的一大热门技术。

当前社会已经进入“信息时代”，以通信技术和计算机技术为标志的高新科技的发展，给人们的生活也带来了日新月异的变化，人与人之间的信息传输日趋密切，同时方式也日趋多样化。然而，随着通信业务量的大量增加，“电波窗口”日益拥挤，卫星通信采用传统的微波通信技术已经不能满足未来军事及商业的需要。

与传统的通信方式相比较，激光通信具有保密性强、抗干扰能力强的突出优点。与光纤通信相比，大气激光通信无需光纤铺设和维护；与微波通信相比，无需频率使用许可证的审批，不受无线电干扰，现有微波通信技术面临微波频带资源不够、通信容量有限、传输方向性不好等，已经不能满足日益增长的通信需求。

现有的激光偏振复用设备，在这种复用方式中，传输波长的两个独立且相互正交的偏振态作为独立信道分别传输两路信号，从而使光纤的信息传输能力提高一倍且不需要增加额外的带宽资源。传统偏振复用设备中，采用两个偏振方向正交的激光进行同信道传输，避免偏振的串扰，信道容量仅能进行有限次扩展，仅能容量两路信号。

研究空间激光通信，并提出切实有效的空间激光通信方式，在国防、商业领域均具有巨大价值，有利于助推激光技术稳步发展。

发明内容

针对以上问题，本发明提出一种用于大容量空间通信的基阶径向偏振激光复用设备，以基阶径向偏振激光作为载波信号，以不同偏振方向线性偏振激光作为信息载体，对不同偏振方向线性偏振激光进行强度调制加载信息，将不同偏振方向的加载信息后的线性偏振激光耦合至径向偏振激光，实现单一信道的多维信息并行传输。

为实现本发明的目的，提供一种用于大容量空间通信的基阶径向偏振激光复用设备，复用技术涉及的设备包括信号编码器、信号调制模块、载波信号发射模块、信号接收模块、信号解调模块和信号解码器；

信号编码器将待发送信息转为电信号，发送至信号调制模块，载波信号发射模块发射中红外波长的径向偏振激光作为载波信号，信号调制模块根据控制信号发送不同偏振角度的线性偏振激光，并发送至载波信号，信号接收端接收调制后载波信号，发送至信号解调器，信号解调器对信号解调并转换为电信号发送至信号解码器，完成空间通讯；

其中，信号调制模块包括第一可调制激光器，第二可调制激光器，第三可调制激光器，第四可调制激光器，第五可调制激光器，第六可调制激光器，第一偏振片，第二偏振片，第三偏振片，第四偏振片，第五偏振片，第六偏振片，第一全反镜，第二全反镜，第三全反镜，第四全反镜，第五全反镜，第六全反镜，第一反射镜，第二反射镜，第三反射镜，第四反射镜，第五反射镜和第六反射镜；

信号接收模块包括窄带通滤波器，第一分光计，第二分光计，第三分光计，第四分光计和第五分光计；

信号解调模块包括第七偏振片，第八偏振片，第九偏振片，第十偏振片，第十一偏振片，第十二偏振片，第一探测器，第二探测器，第三探测器，第四探测器，第五探测器和第六探测器。