[发明专利]模分复用光纤通信系统的构建方法及构建的光纤通信系统

权利要求书

1.一种模分复用光纤通信系统的构建方法，其特征在于：包括以下内容：

在发射端将多路输入光信号转换为折射率渐变型环芯光纤所支持的光传播模式，经过模式复用器复用后，注入折射率渐变型环芯光纤中进行传输；

在接收端采用模式解复用器分离不同的模式组，此后每个模式组内的模式光信号被传输至相应的模式转换器，转换成可支持单模光纤传输的高斯模式光信号，然后被相干光接收机探测接收，提取出相应的复数电信号；

对于基模式组或零阶模式组被相干光接收机接收后输出的2路复数光信号，采用包含2x2多输入多输出均衡的数字信号处理算法进行恢复处理；

对于高阶模式组或非零阶模式组被相干光接收机接收后输出的4路复数电信号，采用包含4x4多输入多输出均衡的数字信号处理算法进行恢复处理。

2.根据权利要求1所述的模分复用光纤通信系统的构建方法，其特征在于：所述注入折射率渐变型环芯光纤中或接收端接收的模式组所包含的模式为轨道角动量模式、线偏振模式或折射率渐变型环芯光纤本征模式中任一种。

3.根据权利要求1所述的模分复用光纤通信系统的构建方法，其特征在于：所述包含2x2多输入多输出均衡的数字信号处理算法包括去采样偏移与正交性恢复、色散补偿、时钟恢复、2X2 多输入多输出自适应均衡、频偏估计与补偿、载波相位恢复、前向纠错、信号解调与判决这些步骤。

4.根据权利要求1所述的模分复用光纤通信系统的构建方法，其特征在于：所述包含4x4多输入多输出均衡的数字信号处理算法包括去采样偏移与正交性恢复、色散补偿、时钟恢复、4X4 多输入多输出自适应均衡、频偏估计与补偿、载波相位恢复、前向纠错、信号解调与判决这些步骤。

5.根据权利要求1所述的模分复用光纤通信系统的构建方法，其特征在于：根据具体的网络环境和光纤传输距离不同，所述包含2x2或4X4多输入多输出均衡的数字信号处理算法为时域盲均衡算法、频域盲均衡算法、混合时域频域盲均衡算法、基于训练序列的频域均衡算法中任一种；根据具体传输信号的调制格式不同，所述包含2x2或4X4多输入多输出均衡的数字信号处理算法为恒模算法、级联多模算法、半径导向算法或者最小均方算法中任一种。

6.一种根据权利要求1~5任一项所述构建方法所构建的光纤通信系统，其特征在于：包括模式复用器、折射率渐变型环芯光纤、模式解复用器、（2n+1）个模式转换器B、（2n+1）个相干光接收机、2X2数字信号处理模块和4X4数字信号处理模块；n为高阶模式组或者非零阶模式组的个数；

其中模式复用器的输出端与折射率渐变型环芯光纤的输入端连接，折射率渐变型环芯光纤的输出端与模式解复用器的输入端连接，模式解复用器的输出端分别与（2n+1）个模式转换器B的输入端连接，（2n+1）个模式转换器B的输出端分别与（2n+1）个相干光接收机的输入端二连接，（2n+1）个相干光接收机的输入端一与本地光源连接，（2n+1）个相干光接收机的输出端与2X2数字信号处理模块或4X4数字信号处理模块连接。

7.根据权利要求6所述的光纤通信系统，其特征在于：所述光纤通信系统还包括有（2n+1）个模式转换器A和（2n+1）个偏振复用光发射机，其中（2n+1）个偏振复用光发射机的输出端分别与（2n+1）个模式转换器A的输入端连接，（2n+1）个模式转换器A的输出端与模式复用器的输入端连接。

8.根据权利要求6所述的光纤通信系统，其特征在于：所述2X2数字信号处理模块的数量为1个，所述4X4数字信号处理模块的数量为n个；其中1个2X2数字信号处理模块的输入端与基模式组或零阶模式组对应的相干光接收机的输出端连接；1个4X4数字信号处理模块的输入端与2个高阶模式组或者非零阶模式组对应的相干光接收机的输出端连接。