将光学信号流空间模式多路复用到多模光纤上制造技术

本发明专利技术涉及一种设备，所述设备包含：光学空间模式多路复用器，其具有多个光学输入及一个光学输出；以及光学空间模式滤光器，其端接到所述光学空间模式多路复用器的所述光学输出。所述光学空间模式滤光器经配置以端接到具有光学传播模式集合的多模光纤且经配置以使在所述多模光纤中的速度在选定范围内的所述集合的所述光学模式通过且阻挡所述集合的所述光学模式中的剩余者。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】优先权申请本申请案主张2014年3月10日申请的第61/950,803号美国临时申请案的权益。
本专利技术涉及光学空间模式多路复用器及使用光学空间模式多路复用器的方法及设备。
技术介绍
本节介绍可有助于促进更好理解本专利技术的方面。因此，应从这个角度来阅读本节的陈述且不应将其理解为对属于现有技术的内容或不属于现有技术的内容的承认。在一些光学通信系统中，通过多模光纤传输光学通信信号。在光学通信系统使用光学空间模式多路复用的情况下，此多模光纤可支持较高的数据传输速率。在光学空间模式多路复用中，具有不同横向空间密度分布的传播模式可携载光学数据信号流(例如)使得多模光纤的总传输容量高于单模光纤的传输容量。在此光学通信系统中，光学接收器可使用多输入多输出(MIMO)技术及数字信号处理器(DSP)来解调来自在光学接收器处所接收的光学数据流的数据。
技术实现思路
遗憾的是，一些多模光纤产生空间传播模式的不同群组之间的较强分散。在此处，各种示范性设备、系统及方法经配置以选择性地激发多模光纤的传播模式的部分，而不激发传播模式的其它者。特定来说，示范性设备可激发传播模式的真子集，其相速度在预设范围中，例如，所有传播模式具有在预设范围中的相速度。传播模式的此选择性激发可实现较高数据速率及/或多模光纤链路的较长跨度的使用。一些此设备、系统及方法也可提供对所激发的传播模式的数目的可调节性。第一实施例提供一种设备，所述设备包含：光学空间模式多路复用器，其具有多个光学输入及一个光学输出；以及光学空间模式滤光器，其端接到所述光学空间模式多路复用器的所述光学输出。所述光学空间模式滤光器经配置以端接到具有光学传播模式集合的多模光纤且经配置以使其在所述多模光纤中的速度在选定范围内的所述集合的所述光学模式通过且阻挡所述集合的所述光学模式中的剩余者。在所述设备的一些第一实施例中，所述光学空间模式滤光器可包含多模光纤片段，所述片段具有在其两端上的锥形片段。在一些此类实施例中，所述多模光纤片段的中央片段具有光学核心，所述光学核心具有比位于所述多模光纤片段的两端处的片段更小的直径。所述设备的第一实施例中任何者可进一步包含光学发射器，其能够经由光学空间模式多路复用将光学信号流并行发射到所述多模光纤。所述光学发射器包含光学数据调制器阵列。所述阵列中的每一光学数据调制器光学连接到所述多个光学输入中的一者。一些此类实施例进一步包含所述多模光纤及光学数据接收器，所述光学数据接收器经连接以经由所述多模光纤从所述光学发射器接收所述光学信号流。在所述设备的一些第一实施例中，所述光学空间模式滤光器可包含以背对背配置连接的光学空间模式解多路复用器及光学空间模式多路复用器。在所述设备的一些第一实施例中，所述光学空间模式滤光器可为可经电重新配置以仅使第二集合的光学模式通过，其中所述第二集合是所述第一集合的真子集。在所述第一实施例中的任何者中，所述光学空间模式滤光器可经配置以使所述集合的所述光学模式中的所述剩余者的光比其在所述多模光纤中的速度在所述选定范围内的所述集合的所述光学模式的光多衰减至少10分贝。第二实施例提供一种系统，其包含：光学发射器；及至少一个跨度的多模光纤。所述光学发射器经配置以经由光学空间模式多路复用来发射光学信号。所述至少一个跨度的多模光纤具有经连接以从所述光学发射器接收所述经发射的光学信号的近端且具有光学传播光学模式集合。所述系统经配置以经由所述多模光纤通过所述传播光学模式集合的真子集来发射光学信号，而不显著激发所述真子集之外的那些所述光学传播模式。所述真子集包含具有在选定区间中的光学速度的所述集合的所述光学传播模式。在所述系统的所述第二实施例中的任何者中，所述光学发射器可包含光学空间模式滤光器，其经配置以使所述真子集之外的所述光学传播模式上的光比所述真子集中的所述光学传播模式上的光多衰减至少10分贝。在所述系统的所述第二实施例中的任何者中，所述光学数据发射器可包含光学空间模式滤光器，其经配置以阻挡所述真子集之外的所述光学传播模式上的光。在所述第二实施例中的任何者中，所述至少一个跨度的多模光纤可具有远端，其经连接以将其中的光发射到全光学处理器，所述全光学处理器选择性地使所述真子集之外的所述光学传播模式上的光比所述真子集中的所述光学传播模式上的光更多地衰减。在系统的所述第二实施例中的任何者中，所述光学数据发射器可包含串联连接到光学空间模式滤光器的光学空间模式多路复用器。在所述第二实施例中的任何者中，所述系统可进一步包含光学数据接收器，其经连接以经由所述多模光纤接收所述经发射的光学信号且仅基于所述真子集中的那些空间光学模式而对从所述多模光纤接收的光执行多输入多输出处理或均衡化。第三实施例提供一种方法，所述方法包含并行光学空间模式多路复用多个经数据调制的光学载波以产生光学数据携载光束。所述方法还包含对所述光学数据携载光束进行光学空间模式滤光以移除能够在多模光纤的端面处激发具有在预设范围之外的速度的光学传播模式的光。所述方法包含将所述经光学空间模式滤光的数据携载光束发射到所述端面以激发具有所述预设范围中的速度的所述多模光纤的光学传播模式。在所述第三实施例中的任何者中，所述方法可进一步包含在所述经发射的、经光学空间模式滤光的数据携载光束豆已横越所述多模光纤的一或多个跨度之后，对所述经发射的、经光学空间模式滤光的数据携载光束执行光学空间模式滤光。所述执行可经配置以移除由具有预设范围之外的速度的所述光学传播模式所携载的光。在所述第三实施例中的任何者中，所述方法可进一步包含光学空间模式解多路复用所述经发射的、经光学空间模式滤光的数据携载光束且对通过所述光学空间模式解多路复用所产生的光束执行均衡化或MIMO处理。附图说明图1是说明用于执行光学空间模式多路复用的光学设备的框图。图2说明通过图1的光学设备的一些实施例可将经空间模式多路复用的光发射到其的光纤的横截面的折射率分布；图3说明图1的光学设备的一些实施例可将经空间模式多路复用的光发射到其的多模光纤的一个实例的脉冲响应；图4A说明可用于图1的光学空间模式滤光器的一个实施例中的双锥形光纤的纵向截面图；图4B是说明图1的光学空间模式滤光器的另一实施例的框图；图4C是说明图1的光学空间模式滤光器的模式可重新配置的实施例的框图；图5是使用图1的光学设备来(例如)执行经数据调制的光学载波的光学空间模式多路复用的光学发射器的框图；图6是(例如)使用图5的光学发射器来执行经数据调制的光学载波的光学空间模式多路复用的光学通信系统的框图；及图7是说明(例如)使用图5的光学发射器及/或图6的光学通信系统来执行经数据调制的光学载波的光学空间模式多路复用的方法的流程图。在图式及上下文中，相似参考符号指示具有类似或相同功能及/或结构的元件。在一些图式中，一些特征的相对尺寸可经夸大以更清楚地说明其中的结构中的一或多者。此处，
技术实现思路
、图式及具体实施方式更全面描述各种实施例。然而，本专利技术可体现于各种形式中且不应被限于
技术实现思路
、图式及具体实施方式中所描述的实施例。具体实施方式此处，光学空间模式多路复用器可响应于在其光学输入中的一者处接收光而激发多模光纤的光学传播模式的组合，条件是多模光纤的端面相对于多路复用器的光学输出适当定位。当在光学空间本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种设备，其包括：光学空间模式多路复用器，其具有多个光学输入及一个光学输出；及光学空间模式滤光器，其端接到所述光学空间模式多路复用器的所述光学输出；且其中所述光学空间模式滤光器经配置以端接到具有光学传播模式集合的多模光纤且经配置以使在所述多模光纤中的速度在选定范围内的所述集合的所述光学模式通过且阻挡所述集合的所述光学模式中的剩余者。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.10 US 61/950,803;2014.03.31 US 14/230,9371.一种设备，其包括：光学空间模式多路复用器，其具有多个光学输入及一个光学输出；及光学空间模式滤光器，其端接到所述光学空间模式多路复用器的所述光学输出；且其中所述光学空间模式滤光器经配置以端接到具有光学传播模式集合的多模光纤且经配置以使在所述多模光纤中的速度在选定范围内的所述集合的所述光学模式通过且阻挡所述集合的所述光学模式中的剩余者。2.根据权利要求1所述的设备，其中所述光学空间模式滤光器包含多模光纤片段，所述片段是在所述多模光纤片段的两端上的锥形片段；且其中所述多模光纤片段的中央片段具有光学核心，所述光学核心具有比位于所述多模光纤片段的两端处的片段更小的直径。3.根据权利要求1所述的设备，其进一步包括：光学发射器，其能够经由光学空间模式多路复用将光学信号流并行发射到所述多模光纤，所述光学发射器包含光学数据调制器阵列，所述阵列中的每一调制器光学连接到所述多个光学输入中的一者。4.根据权利要求3所述的设备，其进一步包括所述多模光纤及光学数据接收器，其经连接以经由所述多模光纤从所述光学发射器接收所述光学信号流。5.一种系统，其包括：光学发射器，其经配置以经由光学空间模式多路复用来发射光学信号；及至少一个跨度的多模光纤，其具有经连接以从所述光学发射器接收所述经发射...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗兰·里夫，尼古拉斯·方丹，
申请(专利权)人：阿尔卡特朗讯，
类型：发明
国别省市：法国;FR