[发明专利]全光模分去复用

说明书

提供了解码沿着多模光纤传输的N个叠加的相干光传输模式的方法，其中光信号检测器包括相干检测硬件与数字信号处理器。光信号被拆分到相干检测硬件的N个光检测通道内，该相干检测硬件用于测量输出光信号的相位和振幅作为向量场矩阵数字信号处理器在数据传输链路的接收部分处从对应于N个传播光信号的输出矩阵的主态特征向量中确定输出光信号的输出主态[PS_Out]_1xn，并使用输出光信号的输出主态[PS_Out]_1xn、向量场矩阵以及每个输出信号的时间延迟τ来从输出光信号中提取输入光信号[M]_In。还提供了用于执行本文所公开并构想的方法的光信号接收器。

背景

本申请根据35U.S.C.§119要求2014年7月29日提交的美国临时申请S/N.62/030,182的优先权权益，本申请基于该临时申请的内容并且该临时申请的内容通过引用整体结合于此。

已经引入多模光纤以增加光通信网络中的传输容量。在这些多通道光纤中利用波分复用以实现在单个纤芯或多个不同纤芯中的多个光模式的传输并帮助满足对网络容量的需求中的爆炸式增长。然而，引起由特定模式携载的信号在彼此之间耦合的模式耦合在此情况下是具有挑战性的技术问题。已引入多种方法来解决由此模式耦合所造成的信息扰乱(information scrambling)。

多模光纤通信通道中的多输入多输出(MIMO)通信依赖于具有广泛快速前向纠错与电子补偿的相干传输以分类出被扰乱的信号。如在通过引用结合于此的US授权前公开No.2014/0161439A1中所阐述的主态方法寻求将光发射到光学系统的正常模式中以限制模式耦合。不幸的是，产生、组合以及拆分这些状态所需的部件是相对复杂的并且更新与控制可能是具有挑战性的。

发明内容

本公开主要涉及光通信链路的N个输出模式可被去卷积以提取输入通信信号所用的系统与方法。更具体地，来自N个同时接收到的模式信号的多个波长信号可通过测量输出主态(principal state)以及所接收的模式场而非模式功率信息来解码。

根据本公开的一些实施例，提供了解码沿着多模光纤传输的N个叠加的相干光传输模式的方法，其中该方法包括：(i)在数据传输链路的发射部分处编码、组合并沿着多模光纤传输N个相干输入光信号(M1，M2，M3，……)，其中，数据传输链路的发射部分包括数据编码器和模式组合器；(ii)在数据传输链路的接收部分处检测N个传播光信号中的每一个，作为输出光信号，其中数据传输链路的接收部分包括相干检测硬件以及数字信号处理器；(iii)将输出光信号拆分到相干检测硬件的N个光检测通道内；(iv)利用相干检测硬件来测量输出光信号的相位和振幅，作为与输出模式M相关联的向量场矩阵(v)在数据传输链路的接收部分处，利用数字信号处理器从对应于N个传播光信号的输出矩阵的主态特征向量中确定输出光信号的输出主态[PS_Out]_1xn；以及(vi)利用数字信号处理器使用输出光信号的输出主态[PS_Out]_1xn、向量场矩阵以及每个输出信号的时间延迟τ来从输出光信号中提取输入光信号[M]_In。

根据本公开的其他实施例，提供了光信号接收器以用于执行本文中所公开并构想的方法。

附图的若干视图的简要描述

当结合附图1阅读时，可最好地理解本公开的特定实施例的以下详细描述，图1是可根据本公开的概念来实施的数据传输链路的示意图。

具体实施方式