[发明专利]一种用于矢量模式信道的数据交换装置及方法

权利要求书

1.一种用于矢量模式信道的数据交换装置，其特征在于，所述用于矢量模式信道的数据交换装置包括：第一偏振变换元件、第二偏振变换元件以及第三偏振变换元件，所述第一偏振变换元件、所述第二偏振变换元件和所述第三偏振变换元件依次设置在同一光轴上；

所述第一偏振变换元件用于将三个输入的矢量模式中不需要进行数据交换的第一矢量模式还原为基模；

所述第二偏振变换元件用于将三个输入的矢量模式中除所述基模外的第二矢量模式和第三矢量模式进行数据交换，同时维持所述基模不变；

所述第三偏振变换元件用于抵消所述第一偏振变换元件带来的调制效果，控制所述第二矢量模式和所述第三矢量模式的矢量模式信道交换，且所述第一矢量模式的矢量模式信道不发生改变。

2.根据权利要求1所述的用于矢量模式信道的数据交换装置，其特征在于，所述第一偏振变换元件的空间旋转速率为待转换为基模的所述第一矢量模式的偏振阶数的一半。

3.根据权利要求1所述的用于矢量模式信道的数据交换装置，其特征在于，所述第二偏振变换元件为中间区域镂空的偏振变换元件，镂空区域的孔径由基模光的尺寸确定。

4.根据权利要求1或3所述的用于矢量模式信道的数据交换装置，其特征在于，所述第二偏振变换元件的空间旋转速率为待交换的所述第二矢量模式和所述第三矢量模式的偏振阶数之和的一半。

5.根据权利要求1或2所述的用于矢量模式信道的数据交换装置，其特征在于，所述第三偏振变换元件的空间旋转速率与所述第一偏振变换元件的空间旋转速率相同。

6.根据权利要求1所述的用于矢量模式信道的数据交换装置，其特征在于，所述第一偏振变换元件、所述第二偏振变换元件和所述第三偏振变换元件为液晶型偏振变换元件或者电介质型偏振变换元件。

7.根据权利要求1所述的用于矢量模式信道的数据交换装置，其特征在于，所述矢量模式信道为携带了数字信号的矢量模式，所述矢量模式携带于矢量光上。

8.一种基于权利要求1-7任一项所述的用于矢量模式信道的数据交换装置的用于矢量模式信道的数据交换方法，其特征在于，所述用于矢量模式信道的数据交换方法包括以下步骤：

步骤A，所述第一偏振变换元件接收所述第一矢量模式、所述第二矢量模式和所述第三矢量模式，并将不需要进行数据交换的所述第一矢量模式还原为所述基模，将需要进行数据交换的所述第二矢量模式和所述第三矢量模式转换为第五矢量模式和第六矢量模式；

步骤B，所述第二偏振变换元件接收所述基模、所述第五矢量模式和所述第六矢量模式，控制所述基模保持不变，并将所述第五矢量模式和所述第六矢量模式进行相互转换，所述第五矢量模式转换为所述第六矢量模式，所述第六矢量模式转换为所述第五矢量模式；

步骤C，所述第三偏振变换元件接收所述基模、相互转换后的第五矢量模式和第六矢量模式，并将所述基模转换为所述第一矢量模式，将所述第五矢量模式转换为所述第二矢量模式，将所述第六矢量模式转换为所述第三矢量模式。

9.根据权利要求8所述的用于矢量模式信道的数据交换方法，其特征在于，通过调控偏振变换元件的空间旋转速率的大小产生不同偏振阶数的矢量光。

10.根据权利要求9所述的用于矢量模式信道的数据交换方法，其特征在于，通过修改调控偏振变换元件的空间旋转速率的大小实现对三个矢量模式中任意两个矢量模式的矢量模式信道的数据交换。