基于光编码的空间-偏振混合分集自由空间光通信系统

摘要

本发明实施例公开了一种基于光编码的空间‑偏振混合分集自由空间光通信系统，该通信系统中，发送组件包括光发射机、偏振/码分集光编码模块和光码空间分集光发射模块，发送组件将用户数据原始信号转换为第一光信号，再在偏振分集中进行物理层光编码再耦合，将耦合后的第一光信号通过多路准直发射透镜发射到大气中；接收组件包括光码空间分集光接收模块、半导体光放大器、偏振/码分集光解码模块和光接收机，接收组件通过多路准直接收透镜接收第二光信号并耦合再抑制湍流波动影响，在偏振分集中进行光解码再耦合，将耦合后的第二光信号进行光电转换和判决，恢复为用户数据原始信号。本发明实施例，通过物理层加密提高FSO通信安全性。

权利要求

1.一种基于光编码的空间‑偏振混合分集自由空间光通信系统，其特征在于，该通信系统包括：发送组件和接收组件；

所述发送组件包括光发射机、偏振/码分集光编码模块和光码空间分集光发射模块，所述光发射机用于将用户数据原始信号转换为第一光信号，所述偏振/码分集光编码模块用于在偏振分集中对该第一光信号进行物理层光编码以形成两支路光信号再耦合，所述光码空间分集光发射模块用于将耦合后的第一光信号通过多路准直发射透镜发射到大气中；

所述接收组件包括光码空间分集光接收模块、半导体光放大器、偏振/码分集光解码模块和光接收机，所述光码空间分集光接收模块用于通过多路准直接收透镜接收第二光信号并耦合以进行空间分集接收，所述半导体光放大器用于通过增益饱和特性抑制该第二光信号受湍流影响所造成的波动，所述偏振/码分集光解码模块用于在偏振分集中对经所述半导体光放大器抑制后的第二光信号进行光解码以得到基于光编码的空间‑偏振混合分集再耦合，所述光接收机用于将经所述偏振/码分集光解码模块耦合后的第二光信号进行光电转换，经判决恢复为用户数据原始信号；

所述偏振/码分集光编码模块包括第一偏振分束器和光编码器，所述第一偏振分束器用于将所述第一光信号分为两路偏振态正交信号，所述光编码器用于分别对该两路偏振态正交信号进行编码，该两路偏振态正交信号的相对时延满足大于自由空间光信道的相干时间的条件；

所述偏振/码分集光解码模块包括第二偏振分束器和光解码器，所述第二偏振分束器用于将所述第二光信号分为两路支路信号，所述光解码器用于分别对该两路支路信号进行匹配解码，经过互补延时和调整偏振态使该两路支路信号的光解码信号完全对齐，所述两路支路信号的相对时延与所述发送组件的两路偏振态正交信号的相对时延为互补关系。

2.根据权利要求1所述的混合分集自由空间光通信系统，其特征在于，所述偏振/码分集光编码模块还包括第一偏振合束器，所述偏振/码分集光编码模块用于通过所述第一偏振合束器对所述两支路光信号进行耦合；

所述发送组件中的多路准直发射透镜构成多路自由空间光链路，所述光码空间分集光发射模块用于将耦合后的第一光信号通过所述多路自由空间光链路发射到大气中。

3.根据权利要求1所述的混合分集自由空间光通信系统，其特征在于，所述接收组件中的多路准直接收透镜构成多个空间链路，所述光码空间分集光接收模块通过所述多个空间链路接收的第二光信号为该多个空间链路的混合光编码信号。

4.根据权利要求1所述的混合分集自由空间光通信系统，其特征在于，所述光接收机的光电转换过程包括光电检测、放大、滤波和抽样判决。

5.根据权利要求1所述的混合分集自由空间光通信系统，其特征在于，所述偏振/码分集光解码模块还包括第二偏振合束器，所述偏振/码分集光解码模块用于通过所述第二偏振合束器对光解码的所述第二光信号进行耦合。

说明书

基于光编码的空间‑偏振混合分集自由空间光通信系统

技术领域

[0001] 本发明实施例涉及自由空间光通信技术领域，尤其涉及一种基于光编码的空间‑偏振混合分集自由空间光通信系统。

背景技术

[0002] 自由空间光(Free Space Optics，FSO)通信技术因其灵活性、低成本和高容量而备受关注。

[0003] 在光纤通信基础设施部署不切实际时，FSO通信被认为是提供高速通信服务的更有吸引力的替代方案。此外，地面间现存网络大多由光纤组成，当桥梁断裂、山体滑坡等紧急情况下，FSO通信还可作为备用链路连接两端的光纤网络，减少光纤网络的铺设。由于无线信道的开放性，FSO通信容易遭受窃听。

[0004] 目前FSO通信通过数据层加密提高安全性，但无法保证绝对的安全通信。

发明内容

[0005] 本发明实施例提供一种基于光编码的空间‑偏振混合分集自由空间光通信系统，以提高FSO通信的安全性。

[0006] 本发明实施例提供了一种基于光编码的空间‑偏振混合分集自由空间光通信系统，该通信系统包括：发送组件和接收组件；

[0007] 所述发送组件包括光发射机、偏振/码分集光编码模块和光码空间分集光发射模块，所述光发射机用于将用户数据原始信号转换为第一光信号，所述偏振/码分集光编码模块用于在偏振分集中对该第一光信号进行物理层光编码以形成两支路光信号再耦合，所述光码空间分集光发射模块用于将耦合后的第一光信号通过多路准直发射透镜发射到大气中；

[0008] 所述接收组件包括光码空间分集光接收模块、半导体光放大器、偏振/码分集光解码模块和光接收机，所述光码空间分集光接收模块用于通过多路准直接收透镜接收第二光信号并耦合以进行空间分集接收，所述半导体光放大器用于通过增益饱和特性抑制该第二光信号受湍流影响所造成的波动，所述偏振/码分集光解码模块用于在偏振分集中对该第二光信号进行光解码以得到基于光编码的空间‑偏振混合分集再耦合，所述光接收机用于将耦合后的第二光信号进行光电转换，经判决恢复为用户数据原始信号。

[0009] 进一步地，所述偏振/码分集光编码模块还包括第一偏振合束器，所述偏振/码分集光编码模块用于通过所述第一偏振合束器对所述两支路光信号进行耦合；

[0010] 所述发送组件中的多路准直发射透镜构成多路自由空间光链路，所述光码空间分集光发射模块用于将耦合后的第一光信号通过所述多路自由空间光链路发射到大气中。

[0011] 进一步地，所述接收组件中的多路准直接收透镜构成多个空间链路，所述光码空间分集光接收模块通过所述多个空间链路接收的第二光信号为该多个空间链路的混合光编码信号。

[0012] 进一步地，所述光接收机的光电转换过程包括光电检测、放大、滤波和抽样判决。

[0013] 进一步地，所述偏振/码分集光编码模块包括第一偏振分束器和光编码器，所述第一偏振分束器用于将所述第一光信号分为两路偏振态正交信号，所述光编码器用于分别对该两路偏振态正交信号进行编码，该两路偏振态正交信号的相对时延满足大于自由空间光信道的相干时间的条件。

[0014] 进一步地，所述偏振/码分集光解码模块包括第二偏振分束器和光解码器，所述第二偏振分束器用于将所述第二光信号分为两路支路信号，所述光解码器用于分别对该两路支路信号进行匹配解码，经过互补延时和调整偏振态使该两路支路信号的光解码信号完全对齐，所述两路支路信号的相对时延与所述发送组件的两路偏振态正交信号的相对时延为互补关系。

[0015] 进一步地，所述偏振/码分集光解码模块还包括第二偏振合束器，所述偏振/码分集光解码模块用于通过所述第二偏振合束器对光解码的所述第二光信号进行耦合。

[0016] 本发明实施例中，结合偏振分集、空间分集和光码分多址(OCDMA)技术，通过偏振/码分集光编码模块进行分集和物理层加密，增加了数据通信安全性；通过偏振/码分集光解码模块进行分集并解码，将解码后的多路光信号耦合生成混合光解码信号；通过光码空间分集光发射模块进行发射端的空间分集，通过光码空间分集光接收模块进行接收端的空间分集。本发明实施例，构建了一种新的基于光编码的空间‑偏振混合分集通信系统，对于合法用户而言，通过偏振分集和空间分集的混合分集以及半导体光放大器抑制湍流带来的影响，提高了可靠性；对于窃听用户而言，窃听到的信号是两路不同延时不同偏振态的耦合编码信号，无法窃听，提高了光通信系统的安全性；适用于高速率和低速率的数据传输，提高了自由空间光通信系统的安全性和可靠性，还能够阻挡强有力窃听策略，提升安全保障。

附图说明

[0017] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图虽然是本发明的一些具体的实施例，对于本领域的技术人员来说，可以根据本发明的各种实施例所揭示和提示的器件结构，驱动方法和制造方法的基本概念，拓展和延伸到其它的结构和附图，毋庸置疑这些都应该是在本发明的权利要求范围之内。

[0018] 图1是本发明实施例提供的一种基于光编码的空间‑偏振混合分集自由空间光通信系统的示意图；

[0019] 图2是本发明实施例提供的另一种基于光编码的空间‑偏振混合分集自由空间光通信系统的示意图；

[0020] 图3是本发明实施例提供的偏振/码分集光编码模块的示意图；

[0021] 图4是本发明实施例提供的半导体光放大器的工作示意图。

具体实施方式

[0022] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下将参照本发明实施例中的附图，通过实施方式清楚、完整地描述本发明的技术方案，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例所揭示和提示的基本概念，本领域的技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0023] 参考图1所示，为本发明实施例提供的一种基于光编码的空间‑偏振混合分集自由空间光通信系统，该通信系统包括：发送组件100和接收组件200；发送组件100包括光发射机110、偏振/码分集光编码模块120和光码空间分集光发射模块130，光发射机110用于将用户数据原始信号转换为第一光信号，偏振/码分集光编码模块120用于在偏振分集中对该第一光信号进行物理层光编码以形成两支路光信号再耦合，光码空间分集光发射模块130用于将耦合后的第一光信号通过多路准直发射透镜发射到大气中；接收组件200包括光码空间分集光接收模块210、半导体光放大器220、偏振/码分集光解码模块230和光接收机240，光码空间分集光接收模块210用于通过多路准直接收透镜接收第二光信号并耦合以进行空间分集接收，半导体光放大器220用于通过增益饱和特性抑制该第二光信号受湍流影响所造成的波动，偏振/码分集光解码模块230用于在偏振分集中对该第二光信号进行光解码以得到基于光编码的空间‑偏振混合分集再耦合，光接收机240用于将耦合后的第二光信号进行光电转换，经判决恢复为用户数据原始信号。

[0024] 本实施例中，该通信系统的发送组件100包括光发射机110、偏振/码分集光编码模块120和光码空间分集光发射模块130。

[0025] 光发射机110与用户1通信以接收用户1传输的数据原始信号，可以理解，该用户1为任意一个合法使用该通信系统的用户，用户1可以是个人或集体。该数据原始信号为用户1发送的电信号，则光发射机110通过电光转换将该数据原始电信号转换为光脉冲信号，定义该待发射的光脉冲信号为第一光信号。

[0026] 偏振/码分集光编码模块120的输入端与光发射机110的输出端连接。偏振/码分集光编码模块120用于接收光发射机110输出的第一光信号，并通过第一偏振分束器121对该第一光信号进行偏振分集，以分束为两支路光信号。偏振/码分集光编码模块120再通过光编码器122对每一支路的第一光信号进行物理层光编码，实现物理层加密，实现了基于光编码的偏振分集。偏振/码分集光编码模块120通过第一偏振合束器123将加密后的两支路的第一光信号进行耦合，得到耦合处理后的一路第一光信号。

[0027] 光码空间分集光发射模块130的输入端与偏振/码分集光编码模块120的输出端连接。光码空间分集光发射模块130包括光分路器131和多路准直发射透镜132，光分路器131接收耦合后的第一光信号，并将耦合后的第一光信号分为多路信号，一路信号与一路准直发射透镜132对应设置并通过该路准直发射透镜132发射到大气中。可选发送组件100中的多路准直发射透镜132构成多路自由空间光链路，光码空间分集光发射模块130用于将耦合后的第一光信号通过多路自由空间光链路132发射到大气中。例如，光码空间分集光发射模块130包括2路准直发射透镜，光分路器131接收耦合后的第一光信号，并将耦合后的第一光信号分为2路信号，第i路信号通过第i路准直发射透镜132发射到大气中。

[0028] 可选偏振/码分集光编码模块120包括第一偏振分束器121和光编码器122，第一偏振分束器121用于将第一光信号分为两路偏振态正交信号，光编码器122用于分别对该两路偏振态正交信号进行编码，该两路偏振态正交信号的相对时延满足大于自由空间光信道的相干时间的条件。可选偏振/码分集光编码模块120还包括第一偏振合束器123，偏振/码分集光编码模块120用于通过第一偏振合束器123对两支路光信号进行耦合；得到耦合处理后的一路第一光信号。

[0029] 如上所述，发送组件100中，光发射机110发出的第一光信号经第一偏振分束器121分为两束偏振态正交的偏振光信号，该两束偏振光信号分别通过两个光编码器122进行编码。其中，一个光编码器122将其编码的光信号进行延时，该分别编码后所形成的两路光信号之间的相对时延必须满足大于FSO信道相干时间的条件，可选相对时延为τ。然后，编码后的两路偏振光信号通过第一偏振合束器123耦合到一根光纤中，输出至光码空间分集光发射模块130。耦合后的一路光编码信号通过光码空间分集光发射模块130中的光分路器131分为两束相同的光编码信号，再分别通过对应的准直发射透镜132发射至大气中。

[0030] 本实施例中，该通信系统的接收组件200包括光码空间分集光接收模块210、半导体光放大器220、偏振/码分集光解码模块230和光接收机240。

[0031] 光码空间分集光接收模块210通过大气信道接收第二光信号，其中光码空间分集光接收模块210包括多路准直接收透镜211，一路准直接收透镜211与发送组件100中一路准直发送透镜132对应设置，一路准直接收透镜211通过大气信道接收一路准直发送透镜132发送的光脉冲信号，在此定义该光脉冲信号为第二光信号。光码空间分集光接收模块210通过多路准直接收透镜211接收多路光信号后通过耦合器212进行耦合得到一路第二光信号。光码空间分集光接收模块210实现了空间分集接收。可以理解，根据不同需求，相关从业人员可灵活选择透镜对的数量，由此保证通信系统可靠性。

[0032] 可选接收组件200中的多路准直接收透镜211构成多个空间链路，光码空间分集光接收模块210通过多个空间链路接收的第二光信号为该多个空间链路的混合光编码信号。

[0033] 半导体光放大器220的输入端与光码空间分集光接收模块210的输出端连接，半导体光放大器220接收光码空间分集光接收模块210输出的第二光信号，并通过增益饱和特性抑制该第二光信号受湍流影响所造成的波动，降低湍流对第二光信号的波动影响，提高第二光信号在通信系统中传输的准确性。

[0034] 偏振/码分集光解码模块230的输入端与半导体光放大器220的输出端连接。偏振/码分集光解码模块230用于接收半导体光放大器220输出的第二光信号，并通过第二偏振分束器231对该第二光信号进行偏振分集，以分束为两支路光信号。偏振/码分集光解码模块230再通过光解码器232对每一支路的第二光信号进行物理层光解码，实现了基于光编码的偏振分集，也实现了基于光编码的空间‑偏振混合分集。偏振/码分集光解码模块230通过第二偏振合束器233将解码后的两支路的第二光信号进行耦合，得到耦合处理后的一路第二光信号。

[0035] 光接收机240的输入端与偏振/码分集光解码模块230的输出端连接。光接收机240接收耦合后的第二光信号，并对该耦合后的第二光信号进行光电转换，经判决恢复为用户数据原始信号，该用户数据原始信号即为通信系统接收端接收到的用户1发送的数据原始信号。其中，用户2通过光接收机240获取该用户1的数据原始信号。可以理解，该用户2为用户1所对应的接收对象，该接收对象可以是个人或集体。

[0036] 可选光接收机240的光电转换过程包括光电检测、放大、滤波和抽样判决。即光接收机240将解码后的第二光信号通过光电检测、放大、滤波和抽样判决后，恢复成数据原始信号。

[0037] 可选偏振/码分集光解码模块230包括第二偏振分束器231和光解码器232，第二偏振分束器231用于将第二光信号分为两路支路信号，光解码器232用于分别对该两路支路信号进行匹配解码，即根据合法用户的码字进行解码，再经过互补延时和调整偏振态使该两路支路信号的光解码信号完全对齐，两路支路信号的相对时延与发送组件100的两路偏振态正交信号的相对时延为互补关系。

[0038] 可选偏振/码分集光解码模块230还包括第二偏振合束器233，偏振/码分集光解码模块230用于通过第二偏振合束器233对光解码的第二光信号进行耦合。

[0039] 如上所述，以自由空间光链路为两路为例。接收组件200中，两束光编码信号经过大气信道传输后到达光码空间分集光接收模块210中，即为第二光信号，通过准直接收透镜211进入耦合器212，该两束光编码信号经耦合后成为一路混合光编码信号，实现基于光编码的空间分集。接收组件200接收的这两路光编码信号由两束偏振态正交的偏振光耦合而来，大气湍流对两束偏振态正交的偏振光的影响不相关，因此提高了通信系统的可靠性。同时，两路准直接收透镜211相隔一定的距离或延时时间τ，当τ大于大气湍流相干时间时，那么大气湍流对传输的两路光编码信号的影响也不相关，可以进一步提高通信系统可靠性。

[0040] 混合光编码信号进入半导体光放大器220后，半导体光放大器220还能够进一步抑制大气湍流对光编码信号的影响，从而提高通信系统可靠性。

[0041] 混合光编码信号再进入偏振/码分集光解码模块230，其中第二偏振分束器231将混合光编码信号分为两束偏振态正交的偏振光，然后通过光解码器232进行匹配解码。解码后对一路光信号进行互补延时，并对另一路光信号进行偏振态调整。

[0042] 互补延时的具体过程为：解码后，对其中一路光信号延时τ，则两路光信号延时相同。例如发送组件100中光编码器122对第二路光信号进行延时，延时时长为τ；接收组件200中光解码器232对第一路光信号进行延时，延时时长为τ；则进入第二偏振合束器233之前，两路光信号的延时相同。

[0043] 偏振态调整的具体过程为：解码后，对另一路光信号的偏振态通过偏振控制器234调整为对应正交的偏振态，则两路光信号的偏振态相同。

[0044] 经互补延时和调整偏振态后的两路光解码信号经第二偏振合束器233耦合为一路光信号后，进入光接收机240进行光电转换，最后恢复为用户1的数据原始信号并发送至用户2。对于偏振分集中的延时τ，可选大气湍流的相干时间间隔为0.1ms‑10ms。因此，为保证两路光信号完全不相关，相对延时τ应该大于大气湍流的相干时间，此时两路光信号所经历的大气湍流完全不相关。

[0045] 假定存在一个窃听用户在大气信道中以一定窃听比例窃听，由于传输在大气信道中的信号都进行了光编码操作，窃听用户不知道合法用户的码字，则无法进行匹配解码，因此本实施例的通信系统具有一定安全性。同时，在偏振/码分集光编码模块120中对一路光编码信号进行了延时，窃听用户窃听到的信号是由两路不同偏振态延时耦合的信号，无法正确解码，进一步提高了通信系统安全性提高。

[0046] 物理层加密技术包括光量子通信，光混沌通信和光码分多址(OCDMA)通信。光量子保密通信技术利用量子的物理特性保障通信安全，可监测是否存在窃听，当发现被窃听时丢弃本次所传的数据，可以确保通信的绝对安全，但只适用于较低速率的数据传输。光混沌通信技术的安全性是基于混沌信号的复杂性，利用混沌信号作为载波，将传输信号隐藏在混沌载波中，但该技术仅限于理论水平和较理想条件下的实验，在实际应用中还存在许多问题，无法实现。OCDMA技术是将码分多址通信技术和光纤通信技术相结合，既具备光纤通信的海量带宽资源，又结合了OCDMA的安全性好，抗干扰能力强，无延迟随机接入，网络透明性好等优点，能够解决高速数据传输安全问题，但对强有力窃听策略的安全保障不够。

[0047] 本发明实施例中，结合偏振分集、空间分集和光码分多址(OCDMA)技术，通过偏振/码分集光编码模块进行分集和物理层加密，增加了数据通信安全性；通过偏振/码分集光解码模块进行分集并解码，将解码后的多路光信号耦合生成混合光解码信号；通过光码空间分集光发射模块进行发射端的空间分集，通过光码空间分集光接收模块进行接收端的空间分集。本发明实施例，构建了一种新的基于光编码的空间‑偏振混合分集通信系统，对于合法用户而言，通过偏振分集和空间分集的混合分集以及半导体光放大器抑制湍流带来的影响，提高了可靠性；对于窃听用户而言，窃听到的信号是两路不同延时不同偏振态的耦合编码信号，无法窃听，提高了光通信系统的安全性；适用于高速率和低速率的数据传输，提高了自由空间光通信系统的的安全性和可靠性，还能够阻挡强有力窃听策略，提升安全保障。

[0048] 参考图2，为本发明实施例提供的另一种基于光编码的空间‑偏振混合分集通信系统的示意图。

[0049] 本实施例中通信系统的发送端包括n个发送组件100，且接收端包括对应设置的n个接收组件200。一个发送组件100和与其对应的一个接收组件200用于传输一个用户数据，则本实施例的通信系统可同步传输n个用户数据。

[0050] 对于发送端的任意一个用户数据，该用户数据经过光调制器即光发射机调制后转换为光信号，经过对应的偏振分束器即第一偏振分束器后，得到两束偏振态正交的偏振光，该两束偏振光通过OCDMA编码器即光编码器进行OCDMA编码，且其中一束偏振光进行了相对延时，然后编码后两束偏振光通过第一偏振合束器耦合为一路编码信号。可选发送端的n个发送组件100的第一偏振合束器共用，即采用一个光耦合器可以同时或分时对每个发送组件的光信号进行耦合。光信号通过至少一组准直发射透镜组进入大气信号，该准直发射透镜组包括至少一个准直发射透镜。

[0051] 对于接收端的任意一个用户数据，其中集成的至少一个准直接收透镜组通过大气信道获取与其对应的准直发射透镜组输出的光信号并耦合。该耦合后的光信号经过光分路器传输至对应的半导体光放大器，可选接收端的n个接收组件200共用一个光分路器，该光分路器可以将接收的光信号正确的分配至对应的半导体光放大器内。光信号经过半导体光放大器进入偏振分束器即第二偏振分束器，分为两束偏振态正交的偏振光，通过光解码器进行OCDMA解码、延时互补和偏振态调整后，耦合输出混合后的光解码信号，实现了基于光编码的偏振分集，也实现了基于光编码的空间‑偏振混合分集。最后通过光接收机还原为用户数据原始信号。

[0052] 如上所述，该通信系统实现了多用户应用，由于编码用户数的增加，窃听用户成功窃听的难度更大，进一步提高了通信安全性。

[0053] 对于上述实施例提供的混合分集系统，偏振分集提高了系统的可靠性和安全性，空间分集提高了系统的可靠性。可选为了保证空间分集的作用，L组准直透镜对之间要保持一定的距离，避免造成传输信号间的干扰而影响系统性能。在对可靠性要求高的通信系统中，可以增加空间分集模块，根据要求不同可以调整空间分集数。混合分集相较于空间分集，提高了一定安全性和可靠性；混合分集相较于偏振分集，系统可靠性进一步提升。相较于传统单一的FSO‑CDMA通信系统，基于光编码的空间‑偏振混合分集FSO通信系统的可靠性和安全性均有提升。

[0054] 参考图3所示，为偏振/码分集光编码模块的示意图。发射端调制后的光信号经第一偏振分束器分成两路偏振态正交的偏振光信号后，通过光编码器编码。一路光信号直接通过光编码器进行编码，另一路信号通过τ＝10ms和τ＝0.025ns的延时后再进行光编码。其中，光编码器由两个偏振合束器和三个不同的延时部分构成。两路光编码信号耦合后进入光码空间分集光发射模块进行传输。

[0055] 参考图4所示，为半导体光放大器的工作示意图。半导体光放大器的输入光功率较低时，增益不变。但当输入光功率足够大导致半导体光放大器进入增益饱和时，增益随输入功率增加而降低。由于光信号在FSO中传输时受到湍流的影响，可能会出现某一时刻功率变大的情况，通过半导体光放大器的增益饱和效应能使当前时刻功率增益减小，其他时刻功率增益不变，最后使输出功率的波动减小。半导体光放大器能通过其增益饱和效应抑制湍流带来的影响。

[0056] 本发明实施例提供的光通信系统，对于合法用户而言，通过偏振分集和空间分集的混合分集以及半导体光放大器抑制湍流带来的影响，提高了可靠性；对于窃听用户而言，窃听到的信号是两路不同延时不同偏振态的耦合编码信号，无法窃听，提高了光通信系统的安全性。该光通信系统尤其适合对通信可靠性和安全性均有要求但不方便架设光纤的地区，如城市大厦之间的互联、山区通信、灾后通信建立等，具有急迫的市场需求和广阔应用前景。

[0057] 注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。