[发明专利]一种高速的单光源双向自由空间激光通信系统

摘要

本发明公开了一种高速的单光源双向自由空间激光通信系统。基站下行信号经电光调制器调制产生，经第一空间‑光纤耦合装置耦合入射到自由空间，后由第一光学天线正向射出，终端的第二光学天线接收到基站信号后，经第二空间‑光纤耦合装置耦合入射到光耦合器中，一部分光信号由终端的第二接收模块探测接收，得到下行信号数据；另一部分光信号入射到反射式半导体光放大器中，经反射式半导体光放大器擦除再调制、放大并反射回光耦合器，再经原路由第二光学天线逆向回射到基站，回射的光信号被基站的第一接收模块探测接收，得到上行信号数据。本发明能极大地提高了双向自由空间激光通信系统的传输速率，降低了通信设备的复杂度，对下一代高速长距离的双向自由空间激光通信技术具有重要的现实意义。

主权项

1.一种高速的单光源双向自由空间激光通信系统，包括基站和终端，其特征在于：基站包括激光器(1)、第一偏振控制器(2)、第一信号源(3)、电光调制器(4)、光环形器(5)、第一空间‑光纤耦合装置(6)、第一光学天线(7)和第一接收模块(13)，激光器(1)经第一偏振控制器(2)和电光调制器(4)的光输入端通过光纤连接，电光调制器(4)的电输入端与第一信号源(3)通过电缆连接，电光调制器(4)输出端经光环形器(5)和第一空间‑光纤耦合装置(6)通过光纤连接，光环形器(5)和第一接收模块(13)通过光纤连接，第一空间‑光纤耦合装置(6)和第一光学天线(7)通过空间光耦合连接；终端包括第二光学天线(8)、第二空间‑光纤耦合装置(9)、光耦合器(10)、第二信号源(11)、反射式半导体光放大器(12)和第二接收模块(14)，第二光学天线(8)和第二空间‑光纤耦合装置(9)通过空间光耦合连接，光耦合器(10)分别与第二空间‑光纤耦合装置(9)、反射式半导体光放大器(12)和第二接收模块(14)通过光纤连接，反射式半导体光放大器(12)的电输入端和第二信号源(11)通过电缆连接；所述基站的激光器(1)发出的光信号经第一偏振控制器(2)偏振调节后输入到电光调制器(4)中，电光调制器(4)将第一信号源(3)的数字信号加载调制到光信号上，然后经光环形器(5)传输到第一空间‑光纤耦合装置(6)，经第一空间‑光纤耦合装置(6)耦合成自由空间光后由第一光学天线(7)正向射出；所述终端的第二光学天线(8)接收到来自第一光学天线(7)的光信号后，经第二空间‑光纤耦合装置(9)耦合入射到光耦合器(10)中，光耦合器(10)接收的一部分光信号由第二接收模块(14)探测接收，得到下行信号数据；光耦合器(10)接收的另一部分光信号入射到反射式半导体光放大器(12)中，光信号经反射式半导体光放大器(12)擦除再调制、放大并反射回光耦合器(10)，再经第二空间‑光纤耦合装置(9)耦合回自由光空间，最后由第二光学天线(8)逆向回射，回射的光信号依次由第一光学天线(7)接收并耦合回第一空间‑光纤耦合装置(6)，再经过光环形器(5)从其逆向输出端输出到第一接收模块(13)探测接收，得到上行信号数据；所述反射式半导体光放大器(12)通过饱和放大将接收到的光信号原有幅值调制信息擦除，将第二信号源(11)发出的电信号调制到擦除后的光信号上，再放大后反射回空间‑光纤耦合装置。