[发明专利]叠加光传输模式

权利要求书

1.一种叠加N个光信号用于沿着多模光纤的集体传输的方法，其中N>1，并且所述方法包括：

发射N个光信号以便在包括多模光纤的数据传输网络上传播，其中，所述N个光信号中的每个包括N个不同的经叠加传输模式(M1、M2、…)；

在所述数据传输网络的接收端处光学取样所述N个光信号中每个的一部分；

将所述N个光信号的所述N个不同的经叠加传输模式(M1、M2、…)分离到N个光监测信道；

从对应于所述数据传输网络的接收端处的经叠加传输模式(M1、M2、…)的传输矩阵T和特殊酉矩阵群SU(N)导出N2-1个不同的测量条件；

从所述取样信号中提取N2-1个测量，其中，所述N2-1个测量对应于所述N2-1个不同的测量条件；

使用所提取的N2-1个测量来求解以下矩阵方程

(T·Λ)|V＞＝τ|V＞

其中Λ表示所生成的SU(N)矩阵，τ表示所提取的测量，而|V＞表示对应于在所述数据传输网络的接收端处的N个光信号的输出矩阵的主态本征向量；

转置所述输出矩阵并且从所转置输出矩阵的本征向量产生主态发射条件；以及

根据所述主态发射条件，控制所述N个光信号中每个的N个不同的经叠加传输模式(M1、M2、…)的相位和幅度，以在所述N个光信号的每个中形成主态。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，从所述取样信号中周期性地提取所述N2-1个测量。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，响应于所述取样信号的检测条件，从所述取样信号中提取所述N2-1个测量。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述N2-1个不同的测量条件包括在所述N个光信号中所选的一些内共同传输模式之间传播延迟差异的测量。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，对于N＝2，所生成的SU(N)矩阵包括泡利自旋矩阵。

6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，对于N＝4及以上，T被按比例增大以包括所述N2-1个不同的测量条件。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述传输模式(M1、M2、…)包括偏振模式、空间模式或其组合。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述N个光信号中每个的所述N个不同的经叠加传输模式(M1、M2、…)包括共同传输模式组使得所述N个光信号中任意所选的一些内的偏振模式、空间模式或其组合与其他光信号的传输模式相同。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，N＝3并且所述N个不同的经叠加传输模式(M1、M2、…)包括LP11、LP01和LP02空间模式。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，N≤8并且所述N个不同的经叠加传输模式(M1、M2、……)包括从LP11空间模式的四个可用偏振模式、LP01空间模式的两个可用偏振模式以及LP02空间模式的两个可用偏振模式选择的N个传输模式。

11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述N个不同的经叠加传输模式(M1、M2、…)包括从LP11空间模式选择的偏振模式。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，N＝3并且从所述LP11空间模式所选择的偏振模式包括HE21、TM01和TE01偏振模式。