[发明专利]高速相干激光通信大气信道传输性能测试系统

说明书

高速相干激光通信大气信道传输性能测试系统，属于光通信技术领域，针对目前高速率空间光通信信号的大气信道传输性能的测试和分析问题，高速相干激光通信大气信道传输性能测试系统，其特征是，该系统包括高速相干激光通信发射子系统、模拟大气传输子系统、高速相干激光通信接收子系统，高速相干激光通信发射子系统的输出端口与模拟大气传输子系统的输入端口通过光纤连接、模拟大气传输子系统的输出端口与高速相干激光通信接收子系统的输入端口通过光纤连接；本发明通信系统的结构简单、成本低，128Gbit/s速率时通信系统质量稳定，灵敏度为‑37.3dBm，适用于大气激光宽带传输技术领域。

技术领域

本发明属于光通信技术领域，具体涉及一种采用相干编码的高速调制激光通信的大气信道传输性能测试系统。

背景技术

随着天地一体化信息网络的发展，对空间信息传输带宽的需求越来越大，而传统上以微波/毫米波为载波的空间通信技术无法满足。空间激光通信技术相比于微波通信系统，无需资源许可证，具有频谱宽传输容量大的优势，为空间高速信息传输提供了条件。但是，空间激光高速信息传输在大气信道中面临湍流干扰，使得超高速数字调制的激光通信系统性能受到影响。为有效评估大气信道的湍流对高速数字激光通信系统性能的影响，开展系统在可调湍流强度的大气信道中的各种性能测试十分必要。因此，本发明设计了一套最高可提供单载波128Gbit/s、波分复用后达1024Gbit/s的高速相干激光通信大气信道传输性能测试方法和系统。

目前，采用高阶相位调制的光通信技术使激光调制速率越来越高，通过波分复用、频分复用、偏振复用等复用技术，可进一步实现超高速激光载波。而对于大气信道湍流的研究也建立了很多模型，并能够通过温度差模拟一定强度的湍流。因此，通过高阶相位调制及复用技术设计超高速率的空间激光收发系统，并利用可调湍流的大气信道模拟装置建立大气信道用于超高速率空间激光传输系统的性能测试，采用实时解调设备进行信号分析，可实现对各种相位调制的超高速空间激光信号的各种大气信道传输性能的测试和分析。

发明内容

本发明针对目前高速率空间光通信信号的大气信道传输性能的测试和分析问题，提出了一种高速相干激光通信大气信道传输性能测试系统，其最大单载波速率可达128Gbit/s，波分复用速率可达1024Gbit/s。

本发明采取以下技术方案：

高速相干激光通信大气信道传输性能测试系统，其特征是，该系统包括高速相干激光通信发射子系统、模拟大气传输子系统、高速相干激光通信接收子系统，高速相干激光通信发射子系统的输出端口与模拟大气传输子系统的输入端口通过光纤连接、模拟大气传输子系统的输出端口与高速相干激光通信接收子系统的输入端口通过光纤连接；

模拟大气传输子系统，其结构为：输入光纤耦合准直镜与输出光纤耦合准直镜同视轴固定在大气环境模拟箱箱体两端面板上，构成可通过输入光纤耦合准直镜与输出光纤耦合准直镜作为输入输出窗口的模拟大气环境自由空间激光传输信道；冷却面板固定在大气环境模拟箱的内侧上表面，加温面板固定在大气环境模拟箱的内侧下表面；面板控制器驱动冷却面板冷却，同时驱动加温面板加热；

发射子系统出射的光信号由输入光纤耦合准直镜进入模拟大气传输子系统，再由输出光纤耦合准直镜输出光信号进入高速相干激光通信接收子系统。