[发明专利]基于Stokes参量识别的偏振调制空间激光通信方法

权利要求书

1.一种基于Stokes参量识别的偏振调制空间激光通信方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)激光器产生通信激光；

(2)将步骤(1)中的通信激光转换为线偏振光；

(3)在通信数据电信号的控制下，对步骤(2)得到的线偏振光进行偏振调制，用偏振调制后的激光作为通信光信号：

当通信数据电信号为高电平时将其调制为左旋圆偏振光，当通信数据电信号为低电平时将其调制为右旋圆偏振光；

(4)将步骤(3)调制得到的通信光信号发射到大气信道中；

(5)通信光信号在大气信道中传输；

(6)采集经过步骤(5)后的通信光信号；

(7)对步骤(6)中采集得到的通信光信号的偏振态进行转换，分别将左旋圆偏振态和右旋圆偏振态转换为两个偏振方向正交的线偏振态；

(8)将步骤(7)中经过偏振态转换后的通信光信号分离为偏振方向正交的两束线偏振光；

(9)对步骤(8)分离得到的两束线偏振光分别进行光电转换，并对转换得到的电信号进行差分运算，差分运算输出的电压信号与通信光信号Stokes分量S₃的大小成正比，以此完成对通信光信号Stokes分量S₃的测量；

(10)利用信号处理装置对步骤(9)测量到的Stokes分量S₃进行判决，当S₃<0时，信号处理装置输出的通信数据电信号为高电平；当S₃>0时，信号处理装置输出的通信数据电信号为低电平。

2.根据权利要求1所述的基于Stokes参量识别的偏振调制空间激光通信方法，其特征在于，步骤(3)中对线偏振光进行偏振调制是在线偏振光光路上设置偏振调制器来实现的。

3.根据权利要求1所述的基于Stokes参量识别的偏振调制空间激光通信方法，其特征在于，步骤(7)中，通信光信号经过通信接收终端四分之一波片将左旋圆偏振态和右旋圆偏振态转换为两个偏振方向正交的线偏振态。

4.根据权利要求3所述的基于Stokes参量识别的偏振调制空间激光通信方法，其特征在于，步骤(8)中，将步骤(7)经过偏振态转换后的通信光信号分离为偏振方向正交的两束光，是通过在接收终端四分之一波片后接入偏振分光器件，并使接收终端四分之一波片的本征轴和偏振分光器件本征轴夹角为45°来实现的。

5.根据权利要求4所述的基于Stokes参量识别的偏振调制空间激光通信方法，其特征在于，步骤(9)中，对步骤(8)分离得到的两束线偏振光分别进行光电转换，并对转换得到的电信号进行差分运算是通过平衡光电探测器实现的。

6.根据权利要求1所述的基于Stokes参量识别的偏振调制空间激光通信方法，其特征在于，上述步骤(3)中，将偏振调制方式替换为：当通信数据电信号为高电平时将线偏振光调制为右旋圆偏振光，当通信数据电信号为低电平时将线偏振光调制为左旋圆偏振光；在步骤(10)利用信号处理装置对步骤(9)测量到的Stokes分量S₃进行判决时，若S₃<0，表示信号处理装置输出的通信数据电信号为低电平，若S₃>0，表示信号处理装置输出的通信数据电信号为高电平。