[发明专利]基于同步序列的少模光纤模间延时的测量系统及方法

摘要

本发明公开了一种基于同步序列的少模光纤模间延时的测量系统及方法，涉及光通信领域。该方法包括以下步骤：发送端产生一组同步序列，调制到光载波上，分为N路单模光信号，进行不同的延时，耦合变为一路N模式复用光信号输入待测的少模光纤；接收端进行解复用，得到N路单模光信号，恢复出N路单模光信号的同步序列信息，数字信号处理模块确定接收的N路同步序列的相对起始时间位置，将其与发送端N路同步序列相对起始时间位置进行对比，得到任意两个模式之间的相对延时，再结合待测少模光纤的长度，计算出待测少模光纤中任意两个模式之间的模间延时参数。本发明的成本显著降低，适用于未来在工程条件下大规模的应用。

主权项

1.一种基于同步序列的少模光纤模间延时的测量系统，该系统包括发送端和接收端，其特征在于：所述发送端包括同步序列产生器、光调制器、分光比为1：N的光分路器、模式复用器，N是待测少模光纤允许传播的模式数，N为正整数，接收端包括模式解复用器、N个光探测器、数字信号处理模块，在发送端，同步序列产生器产生一组特定比特率、时间长度为T的同步序列，光调制器将同步序列调制到光载波上，得到一路单模光信号，光分路器将这一路单模光信号分为N路单模光信号，将它们分别输入不同长度的单模光纤延迟线，对这N路单模光信号进行不同的延时，其中：第1路单模光信号不经过延时，第2路单模光信号经过延时T，第3路单模光信号经过延时2T，……第N路单模光信号经过延时(N‑1)*T；模式复用器将经过延时的N路单模光信号耦合变为一路N模式复用光信号，其中，原来第1路至第N路单模光信号分别对应成为一路N模式复用光信号中的模式1、模式2、模式3……模式N；将这一路N模式复用光信号输入待测的少模光纤；在接收端，模式解复用器对接收到的一路N模式复用光信号进行解复用，得到N路单模光信号，将N路单模光信号分别输入N路完全匹配的光探测器中，恢复出N路单模光信号的同步序列信息，数字信号处理模块将接收的N路同步序列信息与已知的同步序列信息进行按位的一一比对或同步相关运算，确定接收到的N路同步序列的相对起始时间位置：t1、t2……tN，将t1、t2……tN与发送端N路同步序列相对起始时间位置：0、T、2T……(N‑1)*T进行对比，得到任意两个模式之间的相对延时；所述待测少模光纤中任意两个模式之间的模间延时参数的计算过程如下：模式1与模式2之间的模间延时参数的计算过程如下：在发送端，模式1与模式2光信号之间的延时DT＝T－0＝T；在接收端，模式1与模式2光信号之间的延时DR＝t2－t1；模式1与模式2光信号在待测少模光纤中产生的延时DF＝DR－DT＝t2－t1－T；再结合待测少模光纤的长度，假设待测少模光纤的长度为L，则待测少模光纤中模式1与模式2之间的模间延时参数C1‑2＝DF÷L，以此类推，计算出待测少模光纤中任意两个模式之间的模间延时参数。