[发明专利]一种基于斯托克斯空间直接检测的偏振复用系统

权利要求书

1.一种基于斯托克斯空间直接检测的偏振复用系统，其特征在于，包括：发射机和斯托克斯接收机；其中，所述发射机包括：偏振分束器、单边带调制器、正交调制器、偏振合束器；

所述偏振分束器，用于将激光器发出的光束分成两个正交的偏振态，其中，两个正交的偏振态为第一偏振态和第二偏振态，第一偏振态加载单边带信号，第二偏振态加载复数信号；

所述单边带调制器，用于对第一偏振态加载的单边带信号进行单边带调制；

所述正交调制器，用于对第二偏振态加载的复数信号进行正交调制；

所述偏振合束器，用于将调制后的第一偏振态和第二偏振态上的信号合成为偏振复用信号发射出去；

所述斯托克斯接收机，用于接收偏振复用信号，并对接收到的偏振复用信号进行处理，恢复出单边带信号和复数信号；

其中，第一偏振态上的单边带信号经过单边带调制后，得到的光电场E_x(t)表示为：

E_x(t)＝A_x+s_x(t)

第二偏振态上的复数信号经过正交调制，得到的光电场E_y(t)表示为：

E_y(t)＝s_y(t)

其中，t表示时间，A_x为第一偏振态的直流偏置，s_x(t)为第一偏振态上传输的单边带信号，s_y(t)为第二偏振态上传输的复数信号；

其中，所述斯托克斯接收机包括：光电探测器、偏振恢复模块、处理模块；

所述光电探测器，用于对接收到的偏振复用信号进行探测，将其转换为电信号；

所述偏振恢复模块，用于使第一偏振态、第二偏振态对齐，将转换得到的电信号映射到斯托克斯空间，得到斯托克斯向量空间；

所述处理模块，用于根据得到的斯托克斯向量空间，恢复第一偏振态上的单边带信号和第二偏振态上的复数信号；

其中，在偏振复用信号传输过程中，若偏振态不发生旋转，所述斯托克斯向量空间表示为：

其中，T表示转置，Re{·}表示取实部，Im{·}表示取虚部，(·)^*表示取共轭，E_X表示发射端的第一偏振态上的电矢量，E_Y表示发射端的第二偏振态上的电矢量；

其中，在偏振复用信号传输过程中，若偏振态发生旋转，所述斯托克斯向量空间表示为：

其中，RM为斯托克斯向量空间的偏振旋转矩阵，θ表示偏振态旋转角度；

其中，所述恢复第二偏振态上的复数信号包括：

对和S₂进行处理，得到s_y(t)的实部项；

对和S₃项进行处理，得到s_y(t)信号的虚部项。

2.根据权利要求1所述的基于斯托克斯空间直接检测的偏振复用系统，其特征在于，所述恢复第一偏振态上的单边带信号包括：

根据得到|E_X|²：

根据得到的|E_X|²，通过数字信号处理消除单边带干扰SSBI，得到单边带信号s_x(t)。