光mimo處理的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及光通信系統(tǒng)。特別地，本發(fā)明涉及一種用于在多模光纖(MMF)處的多輸入多輸出(MIMO)處理的光信號(hào)處理器。光多輸入多輸出處理系統(tǒng)(500、520、600、1040、1101、1403、1503、1702)被描述。該光處理系統(tǒng)包括：在該光處理系統(tǒng)的第一端處的通向多模光纖的接口；M個(gè)第一單模波導(dǎo)(505)，M＞2，耦合到該接口；其中，這些第一波導(dǎo)被布置為分別運(yùn)載M個(gè)第一光信號(hào)；N個(gè)第二單模波導(dǎo)(506)，N＞1，位于該光處理系統(tǒng)中的第二端處；其中該第二波導(dǎo)被布置為分別運(yùn)載N個(gè)第二光信號(hào)；其中該N個(gè)第二光信號(hào)與由該多模光纖所運(yùn)載的N個(gè)模式相關(guān)聯(lián)；以及光處理核心(503、504)，被布置為：使用用于將該M個(gè)第一光信號(hào)中的每個(gè)光信號(hào)相互耦合的多個(gè)光耦合器，以將這些第一光信號(hào)變換為這些第二光信號(hào)，以使得這些第二光信號(hào)之間的相關(guān)性相比這些第一光信號(hào)之間的相關(guān)性而減小，從而該N個(gè)第二光信號(hào)中的每個(gè)光信號(hào)是該M個(gè)第一光信號(hào)中的所有光信號(hào)的線性組合。
【專利說明】光MI MO處理
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本文件涉及光通信系統(tǒng)。特別地，本文件涉及一種用于在多模光纖(MMF)處的多輸入多輸出(MIMO)處理的光信號(hào)處理器。
【背景技術(shù)】
[0002]多吉比特/秒的光傳輸系統(tǒng)已經(jīng)提出，其借助于移動(dòng)到多模光纖(MMF)和借助于通過該MMF的不同空間模式(可能以及不同的偏振模式)來傳送不同的數(shù)據(jù)信道，以倍增通過光纖(在給定的頻譜內(nèi))所傳送的容量(比特/秒)。換句話說，通過多模光纖(MMF)的模分復(fù)用(MDM)作為克服標(biāo)準(zhǔn)單模光纖(SMF)的容量限制的選項(xiàng)之一而被研究。
[0003]為了實(shí)現(xiàn)通過MMF的MDM，必須提供光傳輸系統(tǒng)的各種子系統(tǒng)，諸如光MMF放大器和空間模式復(fù)用器/解復(fù)用器(SM DE/MUX)以及MMO處理器。本文件描述了各種架構(gòu)，這些架構(gòu)可以被用來提供有效率的光信號(hào)處理器，以實(shí)施通過MMF通信系統(tǒng)的光MDM的所要求的子系統(tǒng)中的一些子系統(tǒng)或者所有子系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]根據(jù)一個(gè)方面,描述了一種光處理系統(tǒng)，例如光多輸入多輸出(MIMO)處理系統(tǒng)。該光處理系統(tǒng)可以與被適配為運(yùn)載多個(gè)光(空間和/或偏振)模式的多模光纖結(jié)合使用。為了這個(gè)目的，該光處理系統(tǒng)可以包括在該光處理系統(tǒng)的第一端處的通向多模光纖的接口。此外，該光處理系統(tǒng)可以包括在該光處理系統(tǒng)的第一端處的M個(gè)第一單模波導(dǎo)，M>2(例如，M>3或4或5或6或7或8或9)。該M個(gè)第一波導(dǎo)可以被耦合到通向該多模光纖的該接口。這些第一波導(dǎo)分別被適配為運(yùn)載M個(gè)第一光信號(hào)。此外，該光處理系統(tǒng)包括在該光處理系統(tǒng)的第二端處的N個(gè)第二單模波導(dǎo)，N>1 (例如，N>2或3或4或5或6或7或8或9)。這些第二波導(dǎo)分別被適配為運(yùn)載N個(gè)第二光信號(hào)，其中該N個(gè)第二光信號(hào)關(guān)聯(lián)于由該多模光纖所運(yùn)載的N個(gè)(空間和/或偏振)模式。M可以大于或等于N。
[0005]此外，該光處理系統(tǒng)包括被適配為將這些第一光信號(hào)變換為這些第二光信號(hào)的光處理核心。為了這個(gè)目的，該光處理核心可以包括多個(gè)光處理組件(也被稱為光處理單元)，它們被適配為操控在該光處理核心內(nèi)由一個(gè)或多個(gè)波導(dǎo)所運(yùn)載的光信號(hào)。特別地，該光處理核心可以包括用于將該M個(gè)第一光信號(hào)中的一些光信號(hào)或所有光信號(hào)(例如，每個(gè)光信號(hào))相互耦合的多個(gè)光耦合器，從而該N個(gè)第二光信號(hào)中的至少一個(gè)光信號(hào)(例如，所有光信號(hào))包括來自該M個(gè)第一光信號(hào)中的一些光信號(hào)或所有光信號(hào)的貢獻(xiàn)，例如該N個(gè)第二光信號(hào)中的至少一個(gè)光信號(hào)或所有光信號(hào)是該M個(gè)第一光信號(hào)中的所有光信號(hào)的線性組合。為了這個(gè)目的，光耦合器可以由兩個(gè)光波導(dǎo)穿過并且該光耦合器可以使用定義了兩個(gè)光波導(dǎo)之間的耦合程度的旋轉(zhuǎn)值Θ。該光處理核心可以包括足夠的光耦合器來實(shí)施傳遞矩陣。
[0006]總體上，該光處理核心可以被適配為或者已經(jīng)被設(shè)計(jì)為，例如使用傳遞矩陣H，相比該M個(gè)第一光信號(hào)之間的相關(guān)性，而減小該N個(gè)第二光信號(hào)之間的相關(guān)性。該相關(guān)性可以涉及沿著時(shí)間線在至少兩個(gè)光信號(hào)之間的相關(guān)性。該M個(gè)第一光信號(hào)和該N個(gè)第二光信號(hào)可以分別可表示為M個(gè)第一數(shù)字信號(hào)和N個(gè)第二數(shù)字信號(hào)。變換矩陣H，即該光處理核心，可以確保該N個(gè)第二數(shù)字信號(hào)中的所有對(duì)之間的相關(guān)性相比該M個(gè)第一數(shù)字信號(hào)中的所有對(duì)之間的相關(guān)性更低。在這種背景下，相關(guān)性可以被確定為在預(yù)定時(shí)間段上的兩個(gè)數(shù)字信號(hào)的相乘樣本的(移動(dòng))平均。
[0007]該光處理核心可以包括一個(gè)或多個(gè)光處理級(jí)。該一個(gè)或多個(gè)光處理級(jí)由多個(gè)單模級(jí)波導(dǎo)穿過。該多個(gè)級(jí)波導(dǎo)耦合到在該光處理級(jí)的第一端處的M個(gè)第一波導(dǎo)中的至少三個(gè)波導(dǎo)。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，該多個(gè)級(jí)波導(dǎo)(間接)耦合到在該光處理級(jí)的第一端處的該M個(gè)第一波導(dǎo)中的所有波導(dǎo)。這意味著光處理級(jí)可以處理從該M個(gè)第一光信號(hào)中的所有光信號(hào)所得出的一個(gè)或多個(gè)光信號(hào)。
[0008]此外，該多個(gè)級(jí)波導(dǎo)耦合到在該光處理級(jí)的第二端處的N個(gè)第二波導(dǎo)中的至少一個(gè)波導(dǎo)。這意味著光處理級(jí)提供了對(duì)該N個(gè)第二光信號(hào)中的至少一個(gè)光信號(hào)有貢獻(xiàn)的光信號(hào)。
[0009]該光處理級(jí)可以包括移相器和光耦合器中的一個(gè)或多個(gè)。移相器通常被應(yīng)用到該多個(gè)級(jí)波導(dǎo)中的至少一個(gè)級(jí)波導(dǎo)，并且該移相器被適配為:將該多個(gè)級(jí)波導(dǎo)中的一個(gè)級(jí)波導(dǎo)上的光信號(hào)的相位移動(dòng)相位值φ (在本文件中也稱為φ)。光耦合器通常被應(yīng)用到該多個(gè)級(jí)波導(dǎo)中的兩個(gè)級(jí)波導(dǎo)。該光耦合器被適配為:在該耦合器的第一端處使用旋轉(zhuǎn)值θ來混合該多個(gè)級(jí)波導(dǎo)中的兩個(gè)級(jí)波導(dǎo)上的兩個(gè)輸入光信號(hào)，以在該耦合器的第二端處提供該多個(gè)級(jí)波導(dǎo)中的兩個(gè)級(jí)波導(dǎo)上的兩個(gè)耦合的光信號(hào)。該光耦合器的功能可以被描述為如下:如果該兩個(gè)輸入光信號(hào)和該兩個(gè)耦合的光信號(hào)被考慮為形成笛卡爾坐標(biāo)系的X和y軸，則該光稱合器被適配為執(zhí)行將該兩個(gè)輸入光信號(hào)旋轉(zhuǎn)該旋轉(zhuǎn)值θ，以產(chǎn)生該兩個(gè)稱合的光信號(hào)。
[0010]在一個(gè)實(shí)施例中，處理級(jí)包括一個(gè)或多個(gè)光耦合器，該一個(gè)或多個(gè)光耦合器處理這些級(jí)波導(dǎo)中的一個(gè)或多個(gè)不同的對(duì)(其中這些級(jí)波導(dǎo)中的每個(gè)級(jí)波導(dǎo)至多被包括在一對(duì)中)。為了確保該M個(gè)第一光信號(hào)中的所有光信號(hào)可以對(duì)該N個(gè)第二光信號(hào)中的每個(gè)光信號(hào)有貢獻(xiàn)，該光處理核心可以包括依次的處理級(jí)序列，其中在第一光處理級(jí)的第二端處的多個(gè)級(jí)波導(dǎo)以重排列的方式耦合到在第二光處理級(jí)的第一端處的多個(gè)級(jí)波導(dǎo)。如此，不同對(duì)的級(jí)波導(dǎo)可以由第二處理級(jí)中的光耦合器而不是第一處理級(jí)中的光耦合器來處理?？梢允境觯瑢?duì)于N>2，如果光處理核心包括N-1個(gè)或者更少的處理級(jí)，則該M個(gè)第一光信號(hào)中的每個(gè)光信號(hào)可以對(duì)該N個(gè)第二光信號(hào)中的每個(gè)光信號(hào)有貢獻(xiàn)。然而，一般而言，它也能夠由多于N-1級(jí)來實(shí)現(xiàn)。每個(gè)處理級(jí)可以包括M/2個(gè)或者更少的耦合器。
[0011]該M個(gè)第一光信號(hào)可以與在該多模光纖的端面上的M個(gè)不同空間位置處的光場(chǎng)分布的對(duì)應(yīng)的M個(gè)樣本相關(guān)聯(lián)。換句話說，該M個(gè)第一光信號(hào)可以通過在M個(gè)不同位置處在多模光纖的端面處采樣光場(chǎng)分布來獲得。該M個(gè)不同位置通常取決于將被采樣的N個(gè)空間模式的對(duì)稱性而被選擇。特別地，該M個(gè)不同位置通常被選擇以使用該M個(gè)空間樣本來允許在該多模光纖的N個(gè)空間模式之間的區(qū)別。換句話說，該M個(gè)不同位置應(yīng)當(dāng)被選擇使得該N個(gè)不同空間模式的場(chǎng)分布導(dǎo)致M個(gè)空間樣本的不同集合。
[0012]該光處理核心的傳遞矩陣H可以被設(shè)計(jì)使得該N個(gè)第二光信號(hào)表示由該多模光纖所運(yùn)載的N個(gè)模式。換句話說，傳遞矩陣H可以被設(shè)計(jì)使得該M個(gè)空間樣本被變換為該N個(gè)模式。
[0013]通過示例的方式，通過選擇該光處理核心使得:在該M個(gè)樣本與由該多模光纖所運(yùn)載的N個(gè)空間模式中的單個(gè)空間模式的光場(chǎng)分布相關(guān)聯(lián)的條件下，該光處理核心被適配為將該M個(gè)第一光信號(hào)組合到該N個(gè)第二光信號(hào)中的單個(gè)光信號(hào)，可以實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。鑒于光系統(tǒng)的可逆性，逆條件通常也適用，即在該M個(gè)樣本與由該多模光纖所運(yùn)載的N個(gè)空間模式中的單個(gè)空間模式的光場(chǎng)分布相關(guān)聯(lián)的條件下，該光處理核心被適配為從該N個(gè)第二光信號(hào)中的單個(gè)光信號(hào)來生成該M個(gè)第一光信號(hào)。
[0014]如此，該光處理核心可以以這樣的方式將該M個(gè)第一波導(dǎo)與該N個(gè)第二波導(dǎo)互連，該方式是多模光纖的N個(gè)模式之一的采樣場(chǎng)能量被集中到該N個(gè)第二波導(dǎo)中的恰好一個(gè)波導(dǎo)上。對(duì)于所有的N個(gè)模式并且對(duì)于所有的N個(gè)第二波導(dǎo)，可以滿足這個(gè)條件。即對(duì)于該N個(gè)空間模式中的每個(gè)單個(gè)空間模式，該光處理核心可以被適配為將該M個(gè)第一光信號(hào)組合到該N個(gè)第二光信號(hào)中的不同的單個(gè)光信號(hào)；和/或逆向地從該N個(gè)第二光信號(hào)中的不同的單個(gè)光信號(hào)來生成該M個(gè)第一光信號(hào)。
[0015]因此，光(空間)模式復(fù)用器/解復(fù)用器可以被描述。該模式復(fù)用器/解復(fù)用器被適配為:將來自N個(gè)第二單模波導(dǎo)的N個(gè)第二光信號(hào)耦合到多模光纖的N個(gè)空間模式，和/或反之亦然，N>1。為了這個(gè)目的，該空間模式復(fù)用器/解復(fù)用器可以包括(例如以該光處理系統(tǒng)的接口的形式)空間采樣器，該空間采樣器被適配為:從在M個(gè)第一單模波導(dǎo)內(nèi)所運(yùn)載的M個(gè)第一光信號(hào)，來生成在多模光纖的端面上的M個(gè)不同空間位置處的光場(chǎng)分布的M個(gè)樣本，M>2(復(fù)用器)，和/或反之亦然(解復(fù)用器)。此外，該模式復(fù)用器/解復(fù)用器包括如本文件中所描述的光處理系統(tǒng)。該光處理系統(tǒng)被適配為:從該N個(gè)第二光信號(hào)來生成該M個(gè)第一光信號(hào)(復(fù)用器)，和/或反之亦然(解復(fù)用器)。
[0016]該一個(gè)或多個(gè)移相器的該一個(gè)或多個(gè)相位值φ和/或該一個(gè)或多個(gè)耦合器的該一個(gè)或多個(gè)旋轉(zhuǎn)值Θ(被稱為該光處理核心的一個(gè)或多個(gè)參數(shù))可以是可調(diào)整的。在這種情況下，該光處理系統(tǒng)可以被用于適應(yīng)性光信號(hào)處理(例如，用于信道均衡)。通過示例的方式，該光處理系統(tǒng)可以包括控制單元，該控制單元被適配為確定該光處理核心的該一個(gè)或多個(gè)參數(shù)。該一個(gè)或多個(gè)參數(shù)可以基于該N個(gè)第二光信號(hào)來確定。特別地，該一個(gè)或多個(gè)參數(shù)可以基于該N個(gè)第二光信號(hào)的已知的或者所期望的特性(或者性質(zhì))(例如，該N個(gè)第二光信號(hào)之間的去相關(guān)性)來確定。通過示例的方式，該N個(gè)第二光信號(hào)可以與經(jīng)由由多模光纖的N個(gè)模式所提供的通信信道而被傳輸?shù)挠?xùn)練序列相關(guān)聯(lián)。在這樣的情況下，控制單元可以被適配為基于這些訓(xùn)練序列并且基于該N個(gè)第二光信號(hào)來確定該一個(gè)或多個(gè)參數(shù)。
[0017]如此，被適配用于接收經(jīng)由多模光纖的N個(gè)空間模式所傳輸?shù)腘個(gè)光信號(hào)的光接收器(Ν>1)可以被描述。該光接收器可以包括(例如以該光處理系統(tǒng)的接口的形式)多模光纖耦合器，該多模光纖耦合器被適配為:將M個(gè)第一光信號(hào)從多模光纖提取到M個(gè)單模波導(dǎo)中，M SN。用于這樣的多模光纖耦合器的一個(gè)示例是例如耦合的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)。此外，該光接收器包括如本文件中所描述的光處理系統(tǒng)。該光處理系統(tǒng)被適配為:處理該M個(gè)第一光信號(hào)以提供N個(gè)第二光信號(hào)。這個(gè)處理受制于被包括在該光處理系統(tǒng)內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)移相器和/或耦合器的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)而被執(zhí)行。此外，該光接收器可以包括N個(gè)光到電轉(zhuǎn)換器，該N個(gè)光到電轉(zhuǎn)換器被適配為:將該N個(gè)第二光信號(hào)轉(zhuǎn)換為N個(gè)對(duì)應(yīng)的所接收的(電或數(shù)字)信號(hào)。該光處理系統(tǒng)的該一個(gè)或多個(gè)參數(shù)可以基于該N個(gè)所接收的信號(hào)來確定。[0018]應(yīng)當(dāng)注意，該光處理系統(tǒng)與偏振復(fù)用可以是兼容的，即該光處理系統(tǒng)可以不僅處理空間模式而且處理偏振模式。為了這個(gè)目的，該光處理系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括M/2個(gè)偏振分束器，該M/2個(gè)偏振分束器被適配為:從M/2個(gè)偏振復(fù)用的信號(hào)來生成該M個(gè)第一光信號(hào)，和/或反之亦然(在這樣的情況下，M通常是配對(duì))。
[0019]應(yīng)當(dāng)注意，包括如本文件中所概述的其優(yōu)選實(shí)施例的各方法和系統(tǒng)，可以獨(dú)立地或者與本文件中所公開的其他方法和系統(tǒng)組合地被使用。此外，在本文件中所概述的各方法和系統(tǒng)的所有方面可以任意組合。特別地，權(quán)利要求的各特征可以相互以任意的方式組
入
口 ο
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]參考附圖以示例性的方式在下面解釋本發(fā)明，在附圖中:
[0021]圖1示出了用于使用模式轉(zhuǎn)換器的示例模式分離器/組合器布置的框圖；
[0022]圖2示出了使用耦合的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的示例模式分離器/組合器布置的示意性視圖；
[0023]圖3a和b圖示了使用對(duì)接耦合的示例空間采樣器；
[0024]圖4圖示了使用多個(gè)光柵的示例空間采樣器；
[0025]圖5圖示了包括光信號(hào)處理的示例全通濾波器；
[0026]圖6圖示了利用光信號(hào)處理的另一個(gè)示例全通濾波器；
[0027]圖7a和b示出了示例光信號(hào)處理單元；
[0028]圖8示出了用于偏振復(fù)用的光信號(hào)的示例模式分離器/組合器的框圖；
[0029]圖9示出了用于偏振復(fù)用的光信號(hào)的另一個(gè)示例模式分離器/組合器的框圖；
[0030]圖10圖示了另一個(gè)示例全通濾波器，其被適配為將多個(gè)光模式的各種空間樣本的光功率集中到對(duì)應(yīng)的多個(gè)單模波導(dǎo)并且反之亦然；
[0031]圖1la和b圖示了包括示例光全通濾波器和不同的示例空間采樣器的示例模式分
離器/組合器；
[0032]圖12示出了示例空間模式分插(add-drop)復(fù)用器的框圖；
[0033]圖13不出了用于多模式傳輸?shù)牟焕鈧鬏斚到y(tǒng)的不意圖；
[0034]圖14示出了被用于光信道均衡的示例光全通濾波器；
[0035]圖15示出了被用于光信道均衡的另一個(gè)示例光全通濾波器；
[0036]圖16圖示了示例熔融(fused)光纖耦合器；以及
[0037]圖17示出了包括用于信道均衡的適應(yīng)性光全通濾波器的示例光接收器的框圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0038]如在引言部分中所概述的，模式分離器(以及逆向地，模式組合器)是用于基于空分復(fù)用(SDM)(或模分復(fù)用)來實(shí)現(xiàn)MMF傳輸?shù)闹匾M件。
[0039]模式分離器/組合器被放置在MMF傳輸光纖的發(fā)射側(cè)和接收側(cè),并且將多模式發(fā)射器的不同抽頭(Pigtail)復(fù)用到MMF的不同MMF模場(chǎng)(LP模式)或者將不同的MMF模場(chǎng)(LP模式)解復(fù)用到接收器的不同抽頭。
[0040]現(xiàn)今所使用的模式分離器/組合器通?；谠诟鬏敵鲋械拿總€(gè)輸出處的多模式功分器和不同模式變換器(相位全息圖)。圖1中示出了示例模式分離器/組合器100，其包括大容量(bulk)光學(xué)功分器和模式轉(zhuǎn)換器。模式分配器/組合器100將兩個(gè)SMF模式(LPOl)分別復(fù)用到MMF模式LPlla和LPllb。這樣的模式分離器/組合器的缺點(diǎn)是相對(duì)高的損耗(1/N)，該損耗歸因于功分器的使用和相對(duì)昂貴的大容量光學(xué)實(shí)現(xiàn)方式。
[0041]模式分離器/組合器200的可替換實(shí)現(xiàn)方式基于具有絕熱變化折射率分布的耦合的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)(例如光子晶體光纖)(參見圖2)。波導(dǎo)結(jié)構(gòu)200由四個(gè)耦合的單模波導(dǎo)形成，這些單模波導(dǎo)將MMF的LP (線性偏振)模式變換為SMF輸出抽頭的基本模式。模式分離器/組合器200原理上是無損的，然而，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)可能是昂貴的。此外，模式分離器/組合器200到更高模式數(shù)目(N)的可擴(kuò)展性可能是具有挑戰(zhàn)性的。
[0042]在本文件中，描述了利用光信號(hào)處理的模式分離器/模式組合器的架構(gòu)。所描述的模式分離器/組合器允許使用光子集成電路(PIC)(例如硅PIC)的成本效益實(shí)現(xiàn)方式。此外，所描述的模式分離器/組合器表現(xiàn)出相對(duì)低的功耗。另外，所描述的模式分離器/組合器可擴(kuò)展到更高模式數(shù)目N的模式。
[0043]模式分離器(模式組合器)可以通過對(duì)MMF場(chǎng)的不同區(qū)域光空間采樣來實(shí)施，SP通過對(duì)MMF的端面的不同區(qū)域采樣。對(duì)MMF場(chǎng)的不同區(qū)域的采樣可以通過使用多個(gè)接線(patch) PU……、PM來實(shí) 施，M是接線的總數(shù)目。這些所謂的接線收集一個(gè)區(qū)域內(nèi)的光場(chǎng)并且將它變換為單模波導(dǎo)或光纖的場(chǎng)。實(shí)現(xiàn)方式的可能性是透鏡或透鏡系統(tǒng)，該透鏡或透鏡系統(tǒng)將一個(gè)區(qū)域的光集中到單模式波導(dǎo)或漸變波導(dǎo)(waveguide taper)的基本模式中，該漸變波導(dǎo)的多模部分的基本模式絕熱地變換為光纖的基本模式(參閱圖3中的波導(dǎo)管)。
[0044]通常，基于MMF內(nèi)所運(yùn)載的模式的數(shù)目N來選擇接線M的數(shù)目。為了允許N個(gè)模式的隔離(或耦合)，M應(yīng)當(dāng)大于或等于N。圖3a、b和4圖示了示例空間采樣器300、400。圖3a和b的空間采樣器300包括M = 4個(gè)SMF302，其采樣在四個(gè)不同的位置或區(qū)域處的MMF301的端面處的光，由此提供M = 4個(gè)接線，P1、……、P4。圖4的空間采樣器400使用具有垂直光柵耦合器402的硅光子集成電路(PIC)而提供了 M = 7個(gè)接線。圖4的技術(shù)平臺(tái)用于不同應(yīng)用的演不能夠在 C.R.Doerr 和 T.F.Taunay,“Silicon Photonics Core-, Wavelength-, andPolarization-Diversity Receiver，，，IEEE PHOTONICS TECHNOLOGY LETTERS，卷 23，第 9期，2011年5月I日，597頁中找到，其通過引用而并入。
[0045]空間采樣器300、400提供M個(gè)接線或者M(jìn)MF場(chǎng)的樣本，并且提議了將進(jìn)一步的光處理應(yīng)用到該M個(gè)空間樣本，以便隔離該N個(gè)模式?？梢栽谔峁┚哂袀鬟f函數(shù)H的MMO濾波器的單模波導(dǎo)濾波器結(jié)構(gòu)中執(zhí)行該進(jìn)一步的處理。
[0046]在偏振分集操作中執(zhí)行該進(jìn)一步的處理可能是有益的，因?yàn)樵诮邮掌魈幍墓庑盘?hào)的偏振在許多應(yīng)用中通常是未知的。在這種情況下，空間采樣器300可以包括如圖3b中所示出的偏振分束器(PBS)303。這些PBS303為m= 1、……、M個(gè)空間樣本中的每個(gè)空間樣本提供兩個(gè)空間樣本Pmx和Pmy。隨后，分離的MMO濾波器(Hx和Hy)可以個(gè)別地處理X和Y偏振光。
[0047]如此，MMF信號(hào)的不同區(qū)域的光可以由空間采樣器300、400的M個(gè)接線302、402來采集。空間采樣器300、400可以將空間采樣光變換到M個(gè)單模波導(dǎo)(或光纖)的基本模式中。接線的光，即M個(gè)單模波導(dǎo)的光在光MMO濾波器(提供NXM傳遞矩陣H)中被處理。N個(gè)LP模式的信號(hào)Am (i = 01、11a、Ilb等)被分離并且在光MMO濾波器的輸出處的N個(gè)單模輸出波導(dǎo)處出現(xiàn)。[0048]分別用于X、Y偏振光的示例光MMO濾波器500、520在圖5中被示出。M = 4個(gè)空間樣本501經(jīng)由各自的M個(gè)單模輸入波導(dǎo)505從空間采樣器300、400進(jìn)入光MMO濾波器500、520。光MMO濾波器500、520包括多個(gè)光處理單元503、504，多個(gè)光處理單元503、504被配置為修改M個(gè)單模輸入波導(dǎo)505中的一個(gè)或多個(gè)單模輸入波導(dǎo)的光信號(hào)。不例光處理單元503、504是可調(diào)諧移相器503(相位參數(shù)φ )和可調(diào)諧耦合器504 (旋轉(zhuǎn)參數(shù)Θ )。在光MMO濾波器500、520的輸出處，在MMF301內(nèi)所運(yùn)載的N個(gè)LP模式的N = 3個(gè)光信號(hào)ALPi (i = 01、lla、llb等)被提供在N個(gè)單模輸出波導(dǎo)506內(nèi)。通過示例的方式，接線信號(hào)501Ρ1χ、Ρ2χ、Ρ3χ、Ρ4χ被光處理使得該N個(gè)單模式輸出波導(dǎo)506運(yùn)載在MMF301內(nèi)所運(yùn)載的N個(gè)LP模式的光信號(hào)Am (i = 01、I la、Ilb等)?？梢葬槍?duì)Y偏振光執(zhí)行類似的處理。
[0049]光處理單元503、504的參數(shù)可以基于與由MMF所運(yùn)載的空間模式有關(guān)的理論考慮來設(shè)計(jì)。這將在下面以進(jìn)一步的細(xì)節(jié)來概述。備選地或另外地，光處理單元503、504的參數(shù)可以在初始訓(xùn)練階段的背景中被調(diào)諧。在這樣的訓(xùn)練階段中，已知的光信號(hào)可以通過全體的光傳輸路徑來傳輸，并且光處理單兀503、504的參數(shù)可以被適配使得在接收器處(光MIMO濾波器500、520的下游)的誤差或失真準(zhǔn)則被最小化。備選地或另外地，這些參數(shù)可以不斷地針對(duì)整個(gè)光傳輸路徑的變化而被適配(例如使用恒定模算法，CMA，連同適當(dāng)?shù)恼`差或失真準(zhǔn)則)。
[0050]從理論的視角，在實(shí)施例中與光MMO濾波器500、520組合的空間采樣器300、400的使用依賴于下列的各方面:空間采樣器300、400在其輸出(即圖3b中的PBS303的輸入)處提供基本(LPOl)模式。隨著增加的接線數(shù)目M，耦合的接線波導(dǎo)的M個(gè)特征矢量中的N個(gè)最低的特征矢量收斂到該MMF的N個(gè)空間模式。換句話說:光纖的每個(gè)LP模式主要僅耦合到這些耦合的接線的其對(duì)應(yīng)模式中。此外，MIMO濾波器H(Hx和Hy)500、520是具有M個(gè)輸入，但是具有(相等或減少的)數(shù)目N個(gè)輸出的MMO全通。濾波器H(Hx和Hy) 500、520 ( “內(nèi)部地”)被配置為JfMMF的N個(gè)模式中的每個(gè)模式變換到輸出波導(dǎo)506中的特定的一個(gè)輸出波導(dǎo)，該MM F的空間米樣光信號(hào)在該M個(gè)接線波導(dǎo)505中被運(yùn)載。然而，因?yàn)閮H與該MMF的LP模式具有相同模式分布的那些模式在接線處被激發(fā)，所以僅N個(gè)輸出被使用。另外，內(nèi)部傳遞矩陣H是由K個(gè)處理級(jí)507的級(jí)聯(lián)所形成的么正(無損)旋轉(zhuǎn)矩陣，K個(gè)處理級(jí)507由K個(gè)傳遞函數(shù)Ti (i = I……L)(圖5中L = 3)來描述。L個(gè)傳送級(jí)507中的每個(gè)傳送級(jí)通過分發(fā)功率或相位來執(zhí)行旋轉(zhuǎn)。為了這個(gè)目的，傳送級(jí)507包括一個(gè)或多個(gè)光處理單元503、504。如上面所指出的，光處理單元503、504可以是具有分?jǐn)?shù)(功率)耦合比(tan( Θ ))2的稱合器504或者施加相位Φ的相移的移相器503?？偟腗IMO濾波器傳遞函數(shù)H通過將L級(jí)的傳遞函數(shù)級(jí)聯(lián)來獲得，即H = IY TL_JL_2...T10級(jí)聯(lián)的級(jí)507的數(shù)目L應(yīng)當(dāng)足以執(zhí)行所需要的么正變換并且通常能夠數(shù)值地確定。對(duì)處理單元的精細(xì)調(diào)諧(例如使用熱光移相器)可能允許對(duì)接線的有限數(shù)目的調(diào)整以及對(duì)N個(gè)輸出端口 506之間的最大消光的調(diào)整。
[0051]在下文中，以進(jìn)一步的細(xì)節(jié)分析了本文件中所描述的空間模式復(fù)用器(或逆向地，空間模式解復(fù)用器)。空間模式復(fù)用器(SMMux)的基本功能是將2N個(gè)單偏振輸入信號(hào)Chlx, Chly, CH2x、CH2y、……、ChNx、ChNy的集合(它們的幅度總結(jié)在2N維復(fù)幅度矢
量 a = (Achlx,
y …，An1Nx ,八ChNy )T中)耦合到多模光纖(MMF)的2Ν個(gè)模式的模式集合中。類似于2N個(gè)單模和單偏振信號(hào)的幅度矢量，MMF的2N個(gè)模式的幅度可以由幅度矢星 z - (Zcfalx，Zchly，…，ZchNx,ZchNy )T來表不。在下文中，假定MMF的模式集合是弱導(dǎo)光纖的
LP(線性偏振)模式。在這個(gè)背景下，每個(gè)幅度Za.的下標(biāo)中的X和y指示N個(gè)空間LP模式(Za..)中的每個(gè)空間LP模式分別存在于兩個(gè)正交偏振的X和y中。理想的SMMux將每個(gè)輸入信號(hào)沒有任何損耗地耦合到僅一種專用模式中。這意味著理想SMMux的傳遞函數(shù)能夠通過大小2N的單位矩陣I2n來描述。N個(gè)空間LP模式(在X和Y偏振中)和MMF的2N個(gè)模式的幅度矢量3和5然后分別由相聯(lián)系，即2 = Ι2Να ο
[0052]在下文中，假定MMF中的模式由相控陣類型空間場(chǎng)合成器激發(fā)，該相控陣類型空間場(chǎng)合成器包括跨MMF的截面積(或端面)的M個(gè)光接線Pp……、ΡΜ。每個(gè)接線將在兩個(gè)正交偏振態(tài)(SOP)x和y中的一對(duì)的兩個(gè)輸入信號(hào)(Blx，Bly)、……、(BMx，BMy)轉(zhuǎn)換為在每個(gè)接線的輸出面處的發(fā)射場(chǎng)e1、……、eM。在下面的分析中，假定ei(i = 1、……、M)的場(chǎng)分布A是具有接線輸出的纖芯直徑2r的LPtll模式的高斯函數(shù)。每個(gè)接線生成具有在X和y偏振ei = (Bix fi, Biy fi) (i = 1......M)中的分量的矢量場(chǎng)ei = (eix, eiy)。為了方便，對(duì)所
有接線的輸入信號(hào)總結(jié)在激發(fā)幅度的矢量E5 = (Bu,Bb.,Bfily ^中。根據(jù)對(duì)接耦合積分dZ,,,pol = J(e*i,Po,.β^^ρυ1)?Α，每個(gè)接線i = I……M激發(fā)模式LPj;p()1的模式幅度dZji;p()1,其中
e^i和euj，#分別是接線和MMF模式的歸一化復(fù)合場(chǎng),其運(yùn)載單位功率，(i = 1......M, j =
I……N，并且pol = X，y)，并且其中dA表示跨多模光纖的端面面積的積分。由所有接線所形
成的總體場(chǎng)是e = Σ ei?？傮w場(chǎng)激發(fā)具有幅度Z^1的LP^1模式，并且Z_ = HdZji'一。
[0053]接線的激發(fā)幅度?與模式幅度i之間的傳遞函數(shù)可以由大小2N.2M的耦合矩陣K: !=巧總結(jié)。對(duì)于理想SMMux的設(shè)計(jì)，任務(wù)是:找到用于具有傳遞函數(shù)H的無源處理系統(tǒng)的解決方案(該傳遞函數(shù)H將由2N維幅度矢量3所表示的發(fā)射器信號(hào)轉(zhuǎn)換為接線輸入信號(hào)^ ,即“瓜)，使得輸入幅度5與模式幅度?之間的總傳遞矩陣表現(xiàn)出低損耗和對(duì)其他俁忒的低串?dāng)_，即使得K.H接近I2n。
[0054]隨著增長的接線數(shù)目Μ，總的接線場(chǎng)能夠更好地近似于LP模場(chǎng)eM，p()1，并且因此，耦合損耗以及對(duì)其他模式的交叉耦合原理上能夠減少到零。因?yàn)轳詈暇仃嘖中的每一列被考慮為是在MMF的橫截面上的LP模場(chǎng)的樣本的矢量，所以增長的接線數(shù)目M的意味著耦合矩陣K的不同列矢量KiQ = 1、……、2N)表示不同的LP模式，并且因此，不同的Ki變得越來越正交，即對(duì)于i幸j隨著增長的M，Ki.00*收斂到O。
[0055]鑒于上面的情況，適當(dāng)SMMux的設(shè)計(jì)將被分為兩個(gè)任務(wù)。在第一步驟中，將會(huì)有動(dòng)機(jī)的是，存在如下的波導(dǎo)結(jié)構(gòu):該波導(dǎo)結(jié)構(gòu)允許使用傳遞矩陣H將具有幅度Achix，Achiy，…，AchNx, AchNy 的2N個(gè)輸入信號(hào)，即2N個(gè)矢量(Achlx, O,…，0，0)τ、(O, Achly,…，0，O)τ、(0，0，…，ACMx，0)t、(0，0，…，0，Α_)Τ，在理論上無損地轉(zhuǎn)換為2N個(gè)正交矢量?。在第二步驟中，接線計(jì)數(shù)M與模式計(jì)數(shù)N之間的權(quán)衡通過對(duì)接線的一些幾何布置的仔細(xì)查看而被討論，這些接線允許以有限數(shù)目M的接線來發(fā)射的低串?dāng)_模式。
[0056]在下文中，描述了不例光多輸入多輸出(MIMO)波導(dǎo)濾波器500、520 (具有傳遞函數(shù)H)的架構(gòu)，其將三個(gè)輸入信號(hào)502變換為相控陣接線刺激的三個(gè)不同集合&，該三個(gè)集合?分別針對(duì)每個(gè)輸入信號(hào)激發(fā)少模MMF的N = 3(三個(gè))不同的空間LP模式(LP01、LPlla、LPllb)。然而，為了方便，在下文中，解決了對(duì)逆向問題的解決方案，即用于解復(fù)用器的MIMO濾波器設(shè)計(jì)，其將三個(gè)LP模式的M = 4個(gè)空間樣本的三個(gè)集合ξ變換到三個(gè)不同的輸出波
導(dǎo)506。由于無源光系統(tǒng)的互易性，解復(fù)用器問題對(duì)應(yīng)于復(fù)用器問題。對(duì)圖3a的空間采樣器300做出參考。在圖3a的左手側(cè)，三個(gè)模場(chǎng)分布310eLPQ1、eLPlla和θ?Ρ11?3被示出。LPlla場(chǎng)的右邊和左邊區(qū)域以及LPllb場(chǎng)的上方和下方區(qū)域分別對(duì)應(yīng)于正和負(fù)的場(chǎng)幅度。粗糙空間采樣由四個(gè)準(zhǔn)直器302所形成的M = 4個(gè)接線PI……Ρ4來執(zhí)行。這四個(gè)準(zhǔn)直器302將它們的LPOl模式(由MMF的LP模式激活)變換到四個(gè)單模波導(dǎo)。每個(gè)接線Pi分別為χ和y偏振提供了一對(duì)復(fù)幅度B。和Bi，y。為了簡(jiǎn)單，y偏振將被省略并且將假定用于所有模式的偏振態(tài)(SOP)是線性X偏振。因此，空間樣本能夠被描寫為具有M = 4個(gè)復(fù)元素的列矢量
[0057]S = Um)'
[0058]圖6中所示出的示例解復(fù)用濾波器600的設(shè)計(jì)由如下的思想指導(dǎo):至少如果跨模場(chǎng)區(qū)域的空間采樣的粒度足夠精細(xì)，即如果M是足夠大的，則不同的正交LP模式的空
間采樣S =)τ再次正交。換句話說，LPtll模式的第一空間矢量S1應(yīng)當(dāng)與LPlla模
式的第二空間矢量I正交，并且應(yīng)當(dāng)與LPllb模式的第三空間矢量S3正交。這在圖6中由
用于三種模式LPQ1、LPlla和LPllb的三個(gè)空間矢量&，Il= 1、……、N = 3，(參考標(biāo)號(hào)分別是601、602、603)圖不出。對(duì)于理想的解復(fù)用器，目標(biāo)是為每個(gè)LP模式提供僅一個(gè)輸出端口 506，其對(duì)應(yīng) 于三個(gè)輸出信號(hào)Ap這意味著被描寫為復(fù)矢量5 = W1,...,Am)t的用于這三種模式UV、LPlla和LPllh的輸出矢量5η (η = 1、……、3)，是正交的基矢量，例如，S1=Cl O O 0)T, S2 =(0 I O O)1和53=(0 O I O)1,如果這三種模式的幅度被假定為是
單位幅度。因此，將空間矢量G1, ( Π=1、......、3)與輸出矢量5η (η = 1、......、3)相聯(lián)
系的MIMO濾波器600的傳遞函數(shù)G = H—1，是應(yīng)用空間輸入矢量Sn的復(fù)旋轉(zhuǎn)同時(shí)保持空間矢量的正交性的幺正矩陣。這意味著MMO濾波器G = F1能夠被實(shí)施為由光處理單元503、504所提供的復(fù)旋轉(zhuǎn)的序列。
[0059]在下文中，具有幺正傳輸特性的MMO濾波器波導(dǎo)結(jié)構(gòu)600將通過使用實(shí)值2X2耦合器700與由角度Θ所定義的耦合比來得到，如圖7a、b中所示出的。圖7a描繪了實(shí)值耦合器700。實(shí)值耦合器700具有作為傳遞函數(shù)的實(shí)值旋轉(zhuǎn)矩陣R ( Θ )，并且包括± /2的光移相器701和具有(sin Θ )2/(cos θ )2 = (tan Θ )2功率耦合比的定向耦合器702。波導(dǎo)

f cos(60 -./sin(i?)、
率禹合器702由復(fù)傳遞函數(shù)..來描述，并且對(duì)于移相器701和稱合器702

/sin(^) cos(^) J
的級(jí)聯(lián)，實(shí)值2D旋轉(zhuǎn)矩陣獲得如下:
【權(quán)利要求】
1.一種光處理系統(tǒng)(500、520、600、1040、1101、1403、1503、1702)，所述光處理系統(tǒng)包括: -在所述光處理系統(tǒng)的第一端處的通向多模光纖的接口； -M個(gè)第一單模波導(dǎo)(505)，M>2，耦合到所述接口 ； 其中所述第一波導(dǎo)被布置為分別運(yùn)載M個(gè)第一光信號(hào)； -N個(gè)第二單模波導(dǎo)(506)，N>1，位于所述光處理系統(tǒng)的第二端處；其中所述第二波導(dǎo)被布置為分別運(yùn)載N個(gè)第二光信號(hào)；其中所述N個(gè)第二光信號(hào)與由所述多模光纖所運(yùn)載的N個(gè)模式相關(guān)聯(lián)；以及 一光處理核心(503、504),用于將所述第一光信號(hào)變換為所述第二光信號(hào)，以使得所述第二光信號(hào)之間的相關(guān)性相比所述第一光信號(hào)之間的相關(guān)性而減?。黄渲兴龉馓幚砗诵?503,504)包括依次的兩個(gè)或更多光處理級(jí)，每個(gè)光處理級(jí)包括被布置用于分別處理一對(duì)或多對(duì)單模波導(dǎo)的一個(gè)或多個(gè)光耦合器，由此將所述M個(gè)第一光信號(hào)中的一些光信號(hào)或者所有光信號(hào)相互耦合，以使得所述N個(gè)第二光信號(hào)中的至少一個(gè)光信號(hào)是所述M個(gè)第一光信號(hào)中的所述一些 光信號(hào)或者所有光信號(hào)的線性組合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光處理系統(tǒng)，其中所述兩個(gè)或更多光處理級(jí)中的光處理級(jí)由多個(gè)單模級(jí)波導(dǎo)穿過；其中所述多個(gè)級(jí)波導(dǎo)在所述光處理級(jí)的第一端處耦合到所述M個(gè)第一波導(dǎo)中的至少三個(gè)波導(dǎo)，并且在所述光處理級(jí)的第二端處耦合到所述N個(gè)第二波導(dǎo)中的至少一個(gè)波導(dǎo)；其中所述一個(gè)或多個(gè)耦合器被布置為:使用旋轉(zhuǎn)值Θ在所述耦合器的第一端處混合所述多個(gè)級(jí)波導(dǎo)中的兩個(gè)級(jí)波導(dǎo)上的兩個(gè)輸入光信號(hào)，以在所述耦合器的第二端處提供所述多個(gè)級(jí)波導(dǎo)中的所述兩個(gè)級(jí)波導(dǎo)上的兩個(gè)耦合的光信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光處理系統(tǒng)，其中如果所述兩個(gè)輸入光信號(hào)和所述兩個(gè)耦合的光信號(hào)被考慮為形成笛卡爾坐標(biāo)系的X和I軸，則所述一個(gè)或多個(gè)光耦合器被布置為:以所述旋轉(zhuǎn)值Θ來執(zhí)行對(duì)所述兩個(gè)輸入光信號(hào)的旋轉(zhuǎn)，以產(chǎn)生所述兩個(gè)耦合的光信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光處理系統(tǒng)，其中所述第一光處理級(jí)包括在所述多個(gè)級(jí)波導(dǎo)中的一個(gè)級(jí)波導(dǎo)上的移相器，所述移相器被布置為:將所述多個(gè)級(jí)波導(dǎo)中的所述一個(gè)級(jí)波導(dǎo)上的光信號(hào)的相位移動(dòng)相位值φ。
5.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的光處理系統(tǒng)，其中 —Ν>2 ； 一所述光處理核心包括N-1個(gè)光處理級(jí)；并且 一每個(gè)光處理級(jí)包括Μ/2個(gè)或者更少的耦合器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光處理系統(tǒng)，其中 一 M大于或等于N;和/或 —N大于3或4或5或6或7或8或9或10。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光處理系統(tǒng)，其中 一所述M個(gè)第一光信號(hào)與在所述多模光纖的端面上的M個(gè)不同空間位置處的光場(chǎng)分布的對(duì)應(yīng)M個(gè)樣本相關(guān)聯(lián)；并且 一所述N個(gè)第二光信號(hào)表示由所述多模光纖所運(yùn)載的所述N個(gè)模式。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光處理系統(tǒng)，其中在所述M個(gè)樣本與由所述多模光纖所運(yùn)載的所述N個(gè)空間模式中的單個(gè)空間模式的光場(chǎng)分布相關(guān)聯(lián)的條件下，所述光處理核心被布置為: 一將所述M個(gè)第一光信號(hào)組合為所述N個(gè)第二光信號(hào)中的單個(gè)光信號(hào)，和/或 一從所述N個(gè)第二光信號(hào)中的單個(gè)光信號(hào)生成所述M個(gè)第一光信號(hào)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光處理系統(tǒng)，其中，對(duì)于所述N個(gè)空間模式中的每個(gè)單個(gè)空間模式，所述光處理核心被布置為: 一將所述M個(gè)第一光信號(hào)組合為所述N個(gè)第二光信號(hào)中的不同的單個(gè)光信號(hào)；和/或 一從所述N個(gè)第二光信號(hào)中的不同的單個(gè)光信號(hào)生成所述M個(gè)第一光信號(hào)。
10.根據(jù)權(quán)利要求4中的任一項(xiàng)所述的光處理系統(tǒng),其中被稱為所述光處理核心的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)的所述一個(gè)或多個(gè)移相器的所述一個(gè)或多個(gè)相位值φ和/或所述一個(gè)或多個(gè)耦合器的所述一個(gè)或多個(gè)旋轉(zhuǎn)值θ是可調(diào)整的。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的光處理系統(tǒng)，進(jìn)一步包括控制單元(1703)，所述控制單元被布置為確定所述光處理核心的所述一個(gè)或多個(gè)參數(shù)；其中基于所述N個(gè)第二光信號(hào)來確定所述一個(gè)或多個(gè)參數(shù)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的光處理系統(tǒng)，其中 一所述N個(gè)第二光信號(hào)與經(jīng)由由所述多模光纖的所述N個(gè)模式所提供的通信信道所傳輸?shù)挠?xùn)練序列相關(guān)聯(lián)；并 且 一所述控制單元(1703)被布置為基于所述訓(xùn)練序列和所述N個(gè)第二光信號(hào)來確定所述一個(gè)或多個(gè)參數(shù)。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光處理系統(tǒng)，其中 一M是對(duì)；并且 一所述光處理系統(tǒng)進(jìn)一步包括Μ/2個(gè)偏振分束器，所述Μ/2個(gè)偏振分束器被布置為:從Μ/2個(gè)偏振復(fù)用的信號(hào)生成所述M個(gè)第一光信號(hào),和/或反之亦然。
14.一種光接收器(1700)，被布置用于接收經(jīng)由多模光纖的N個(gè)空間模式所傳輸?shù)腘個(gè)光信號(hào)，Ν>1，所述光接收器(1700)包括: 一根據(jù)權(quán)利要求11所述的光處理系統(tǒng)(1702、1703)，被布置為處理M個(gè)第一光信號(hào)以提供N個(gè)第二光信號(hào)；其中所述處理受制于被包括在所述光處理系統(tǒng)內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)移相器和/或耦合器的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)而被執(zhí)行；其中所述光處理系統(tǒng)的所述接口包括多模光纖耦合器(1701)，所述多模光纖耦合器(1701)被布置為將所述M個(gè)第一光信號(hào)從所述多模光纖提取到M個(gè)單模波導(dǎo)中，M > N ;以及 -N個(gè)光到電轉(zhuǎn)換器(1404)，被布置為將所述N個(gè)第二光信號(hào)轉(zhuǎn)換為N個(gè)對(duì)應(yīng)的所接收的信號(hào)；其中基于所述N個(gè)所接收的信號(hào)來確定所述一個(gè)或多個(gè)參數(shù)。
15.一種光空間模式復(fù)用器/解復(fù)用器，被布置為將來自N個(gè)第二單模波導(dǎo)的N個(gè)第二光信號(hào)耦合到多模光纖的N個(gè)空間模式，和/或反之亦然，N>1，所述空間模式復(fù)用器/解復(fù)用器包括: 一根據(jù)權(quán)利要求7所述的光處理系統(tǒng)，被布置為從所述N個(gè)第二光信號(hào)生成M個(gè)第一光信號(hào)，和/或反之亦然；其中所述光處理系統(tǒng)的所述接口包括空間采樣器(302、1102)，所述空間米樣器(302、1102)被布置為:從在M個(gè)第一單模波導(dǎo)內(nèi)所運(yùn)載的所述M個(gè)第一光信號(hào)，生成在所述多模光纖的端面上的M個(gè)不同空間位置處的光場(chǎng)分布的M個(gè)樣本，M>1,和/或 反之亦然。
【文檔編號(hào)】G02B6/28GK103959115SQ201280058293
【公開日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2012年11月6日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月28日
【發(fā)明者】H·比洛 申請(qǐng)人:阿爾卡特朗訊