空间激光通信网络中的全光相位再生技术

作     者：孙悦 黄新宁 温钰 谢小平(指导) Sun Yue;Huang Xinning;Wen Yu;Xie Xiaoping

作者机构：中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学与光子技术国家重点实验室陕西西安710119 中国科学院大学未来技术学院北京100049 国防科技大学信息通信学院陕西西安710106 

出 版 物：《红外与激光工程》 (Infrared and Laser Engineering)

年 卷 期：2019年第48卷第9期

页      面：164-172页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0803[工学-光学工程] 

基　　金：国家自然科学基金(61231012,91638101) 中华人民共和国科学技术部重大项目(2017YFC0803905,2017YFC0803909) 

主　　题：空间激光通信 全光再生 非线性光学 相位敏感放大 四波混频 

摘      要：围绕空间激光通信网络中高速数据多跳传输应用需求,针对相位调制激光链路经过空间长距离传输后信号质量劣化的问题,研究了基于相位敏感四波混频参量效应实现二进制相位调制高速激光信号的全光相位再生技术。利用Matlab软件数值分析了全光相位再生系统的影响因素,并基于OptiSystem仿真平台搭建了全光相位再生系统。结合高轨-地面站空间激光通信系统链路预算,对速率为10 Gbit/s的DPSK信号光经背靠背、相位噪声劣化以及劣化后全光相位再生处理三种传输场景进了对比分析。模拟仿真结果与数值分析结果均表明,与劣化后未经再生处理的系统相比,全光相位再生处理后的系统误码率平均优化4个数量级,信噪比提升约3 d B,表明该空间激光通信全光相位再生技术可实现相位调制信号的全光相位再生,能够有效提升空间相干激光通信系统的性能,可以应用于空间高速激光通信网络中继节点处的全光数据中继等方向。