[0001] 本发明属于太赫兹通信领域， 尤其涉及一种两路太赫兹波通信系统。

背景技术

[0002] 太赫兹波是指频率在 O.lTHz到 ΙΟΤΗζ范围的电磁波。 由于太赫兹波具有传输速 率高， 方向性好， 安全性高， 散射小以及穿透性好等优点， 因此被广泛应用于 通信领域以传递信息。

[0003] 然而， 现有的太赫兹波通信系统， 通常只能实现单路太赫兹波通信， 通信速率 较低。

技术问题

[0004] 本发明的目的在于提供一种两路太赫兹波通信 系统， 旨在解决现有的太赫兹波 通信系统， 通常只能实现单路太赫兹波通信， 通信速率较低的问题。

问题的解决方案

技术解决方案

[0005] 本发明是这样实现的， 一种两路太赫兹波通信系统， 所述两路太赫兹波通信系 统包括：

[0006] 将一路光信号源转换为一路水平极化太赫兹波 和一路垂直极化太赫兹波， 并将 所述水平极化太赫兹波和所述垂直极化太赫兹 波合为一束并输出的太赫兹波生 成模块；

[0007] 与所述太赫兹生成模块的输出口连接， 对合为一束的所述水平极化太赫兹波和 所述垂直极化太赫兹波进行传输的太赫兹波传 输通道；

[0008] 与所述太赫兹波传输通道的输出口连接， 将合为一束的所述水平极化太赫兹波 和所述垂直极化太赫兹波重新分为一路水平极 化太赫兹波和一路垂直极化太赫 兹波， 以分别进行接收的太赫兹波接收模块。

[0009] 优选的， 所述太赫兹波生成模块包括：

[0010] 将一路光信号源分为两束光信号的光纤分束器 ； [0011] 通过光纤与所述光纤分束器的第一光输出口连 接， 将所述两束光信号中的一束 转换为水平极化太赫兹波的第一太赫兹波生成 单元；

[0012] 通过光纤与所述光纤分束器的第二光输出口连 接， 将所述两束光信号中的另一 束转换为垂直极化太赫兹波的第二太赫兹波生 成单元；

[0013] 设置在自由空间中， 位于所述第一太赫兹波生成单元的输出口和所 述第二太赫 兹波生成单元的输出口， 将所述水平极化太赫兹波和所述垂直极化太赫 兹波的 合为一束并输出的第一极化分束器。

[0014] 优选的， 所述第一太赫兹波生成单元包括：

[0015] 通过光纤与所述光纤分束器的第一光输出口连 接， 将所述两束光信号中的一束 调制为第一调制光信号的第一电光调制器；

[0016] 通过光纤与所述第一电光调制器连接， 将所述第一调制光信号转换为第一太赫 兹波的第一太赫兹波生成器；

[0017] 设置在所述第一太赫兹波生成器的输出口， 将所述第一太赫兹波过滤为水平极 化太赫兹波的水平偏振片。

[0018] 优选的， 所述第二太赫兹波生成单元包括：

[0019] 通过光纤与所述光纤分束器的第二光输出口连 接， 将所述两束光信号中的另一 束调制为第二调制光信号的第二电光调制器；

[0020] 通过光纤与所述第二电光调制器连接， 将所述第二调制光信号转换为第二太赫 兹波的第二太赫兹波生成器；

[0021] 设置在所述第二太赫兹波生成器的输出口， 将所述第二太赫兹波过滤为垂直极 化太赫兹波的垂直偏振片。

[0022] 优选的， 所述太赫兹波生成模块还包括与所述光纤分束 器的光输入口连接， 对 所述光信号源进行信号放大的光纤放大器。

[0023] 优选的， 所述太赫兹波传输通道包括：

[0024] 对所述水平极化太赫兹波和所述垂直极化太赫 兹波进行传输的自由空间； [0025] 设置在所述自由空间的输入口， 对所述水平极化太赫兹波和所述垂直极化太赫 兹波进行聚焦， 使所述水平极化太赫兹波和所述垂直极化太赫 兹波在自由空间 传输的第一聚焦透镜； [0026] 设置在所述自由空间的输出口， 对所述水平极化太赫兹波和垂直极化太赫兹波 进行聚焦， 以输出至所述太赫兹波接收模块的第二聚焦透 镜。

[0027] 优选的， 所述太赫兹波接收模块包括：

[0028] 与所述太赫兹波传输模块通道的输出口连接， 将合为一束的所述水平极化太赫 兹波和所述垂直极化太赫兹波的重新分为一路 水平极化太赫兹波和一路垂直极 化太赫兹波并分别输出的第二极化分束器；

[0029] 与所述第二极化分束器的第一输出口连接， 对所述水平极化太赫兹波进行接收 的第一太赫兹波接收单元；

[0030] 与所述第二极化分束器的第二输出口连接， 对所述垂直极化太赫兹波进行接收 的第二太赫兹波接收单元。

[0031] 优选的， 所述第一太赫兹波接收单元包括设置在所述第 二极化分束器的第一输 出口的第一太赫兹波探测器， 所述第二太赫兹波接收单元包括设置在所述第 二 极化分束器的第二输出口的第二太赫兹波探测 器。

[0032] 优选的， 所述第一太赫兹波接收单元还包括设置在所述 第一太赫兹波探测器的 输出口、 依次连接的第一前置放大器和第一限幅放大器 ， 所述第二太赫兹波探 测器还包括设置在所述第二太赫兹波接收单元 的输出口、 依次连接的第二前置 放大器和第二限幅放大器。

发明的有益效果

有益效果

[0033] 本发明与现有技术相比， 其有益效果在于：

[0034] 通过太赫兹波生成模块将一路光信号源转换为 一路水平极化太赫兹波和一路垂 直极化太赫兹波并合为一束通过太赫兹波传输 通道进行传输， 并通过太赫兹波 接收模块将水平极化太赫兹波和垂直极化太赫 兹波重新分为两路， 以分别进行 接收， 能够实现两路太赫兹波通信， 提高太赫兹波通信的速率和频谱利用率。 对附图的简要说明

附图说明

[0035] 图 1是本发明实施例提供的两路太赫兹波通信系� �的基本结构框图；

[0036] 图 2是本发明实施例提供的两路太赫兹波通信系� �的基本结构示意图； [0037] 图 3是本发明实施例提供的两路太赫兹波通信系� �的具体结构示意图。

本发明的实施方式

[0038] 为了使本发明的目的、 技术方案及优点更加清楚明白， 以下结合附图及实施例 ， 对本发明进行进一步详细说明。 应当理解， 此处所描述的具体实施例仅用以 解释本发明， 并不用于限定本发明。

[0039] 如图 1所示， 本实施例提供的两路太赫兹波通信系统， 包括依次连接的太赫兹 波生成模块 10、 太赫兹波传输通道 20和太赫兹波接收模块 30。

[0040] 太赫兹波生成模块 10用于将一路光信号源转换为一路水平极化太� ��兹波 Ch.l和 一路垂直极化太赫兹波 Ch.2， 并将所述水平极化太赫兹波 Ch.l和所述垂直极化太 赫兹波 Ch.2合为一束并输出。

[0041] 太赫兹波传输通道 20与太赫兹生成模块 10的输出口连接， 用于对合为一束的所 述水平极化太赫兹波 Ch.l和所述垂直极化太赫兹波 Ch.2进行传输。

[0042] 太赫兹波接收模块 30与太赫兹波传输通道 20的输出口连接， 用于将合为一束的 所述水平极化太赫兹波 Ch.l和所述垂直极化太赫兹波 Ch.2重新分为一路水平极化 太赫兹波 Ch.l和一路垂直极化太赫兹波 Ch.2， 以分别进行接收。

[0043] 通过太赫兹波生成模块将一路光信号源转换为 一路水平极化太赫兹波和一路垂 直极化太赫兹波， 并由太赫兹波传输通道进行传输， 可实现两路太赫兹波通信

， 可提高通信速率。

[0044] 通过在太赫兹波接收端利用太赫兹波接收模块 将合为一束的所述水平极化太赫 兹波和所述垂直极化太赫兹波重新分为一路水 平极化太赫兹波和一路垂直极化 太赫兹波， 以分别进行接收， 可在不对两路太赫兹波进行吋间上的区分的情 况 下， 通过极化的不同实现两路太赫兹波的分离接收 ， 可提高频谱的利用率。

[0045] 如图 2所示， 在本实施例中， 太赫兹波生成模块 10具体包括光纤放大器 00、 光 纤分束器 11、 第一太赫兹波生成单元 12、 第二太赫兹波生成单元 13和第一极化 分束器 14。

[0046] 光纤放大器 00与光纤分束器 11的光输入口连接， 用于对光信号源进行信号放大 ； 光纤分束器 11用于将一路光信号源分为两束光信号； 第一太赫兹波生成单元 1 2通过光纤与所述光纤分束器 11的第一光输出口连接， 用于将所述两束光信号中 的一束转换为水平极化太赫兹波 Ch.l ; 第二太赫兹波生成单元 13通过光纤与所述 光纤分束器 11的第二光输出口连接， 用于将所述两束光信号中的另一束转换为 垂直极化太赫兹波 Ch.2; 第一极化分束器 14设置在自由空间中， 位于所述第一太 赫兹波生成单元 12的输出口和所述第二太赫兹波生成单元 13的输出口， 用于将 所述水平极化太赫兹波 Ch.l和所述垂直极化太赫兹波 Ch.2的合为一束并输出。

[0047] 太赫兹波传输通道 20包括自由空间 21、 第一聚焦透镜 22和第二聚焦透镜 23。

[0048] 自由空间 21用于对合成一束的所述水平极化太赫兹波 Ch.l和所述垂直极化太赫 兹波 Ch.2进行传输； 第一聚焦透镜 22设置在自由空间 21的输入口， 对所述水平极 化太赫兹波 Ch.l和所述垂直极化太赫兹波 Ch.2进行第一次聚焦， 使所述水平极化 太赫兹波 Ch.l和所述垂直极化太赫兹波 Ch.2在所述自由空间传输； 第二聚焦透镜 23设置在自由空间 21的输出口， 对所述水平极化太赫兹波 Ch.l和所述垂直极化太 赫兹波 Ch.2进行第二次聚焦， 以将所述水平极化太赫兹波 Ch.l和垂直极化太赫兹 波 Ch.2聚焦输出至太赫兹波接收模块 30。

[0049] 太赫兹波接收模块 30包括第二极化分束器 31、 第一太赫兹波接收单元 32和第二 太赫兹波接收单元 33。

[0050] 第二极化分束器 31与太赫兹波传输模块通道 20的输出口 （即， 第二聚焦透镜 23 的出光面） 连接， 用于将合为一束的所述水平极化太赫兹波 Ch.l和所述垂直极化 太赫兹波 Ch.2的重新分为一路水平极化太赫兹波 Ch.l和一路垂直极化太赫兹波 C h.2并分别输出； 第一太赫兹波接收单元 32与第二极化分束器 31的第一输出口连 接， 用于接收所述水平极化太赫兹波 Ch.l ; 第二太赫兹波接收单元 33与第二极化 分束器 31的第二输出口连接， 用于对所述垂直极化太赫兹波 Ch.2进行接收。

[0051] 如图 3所示， 在本实施例中， 第一太赫兹波生成单元 12包括第一电光调制器 121 、 第一太赫兹波生成器 122和水平偏振片 123; 第二太赫兹波生成单元 13包括第 二电光调制器 131、 第二太赫兹波生成器 132和垂直偏振片 133。

[0052] 第一电光调制器 121通过光纤与光纤分束器 11的第一光输出口连接， 用于将所 述两束光信号中的一束调制为第一调制光信号 ； 第一太赫兹波生成器 122通过光 纤与第一电光调制器 121连接， 用于将所述第一调制光信号转换为第一太赫兹 波 ； 水平偏振片 123设置在第一太赫兹波生成器 122的输出口， 用于将第一太赫兹 波过滤为水平极化太赫兹波 Ch.1。

[0053] 第二电光调制器 131通过光纤与光纤分束器 11的第二光输出口连接， 用于将所 述两束光信号中的另一束调制为第二调制光信 号； 第二太赫兹波生成器 132通过 光纤与第二电光调制器 131连接， 用于将所述第二调制光信号转换为第二太赫兹 波； 垂直偏振片 133设置在第二太赫兹波生成器 132的输出口， 用于将所述第二 太赫兹波过滤为垂直极化太赫兹波 Ch.2。

[0054] 在具体应用中， 第一电光调制器 121和第二电光调制器 131均可以选用电光调制 器 （EOM， Electro-Optic Modulator) 、 相位调制器 （LPM， Light Phase

Modulator) 或振幅调制器 （LAM， Light Amplitude Modulator) ； 第一太赫兹波 生成器 122和第二太赫兹波生成器 132均可选用单行载流子光电二极管 （UTC-PD

[0055] 第一太赫兹波接收单元 32包括设置在第二极化分束器 31的第一输出口的第一太 赫兹波探测器 321， 第二太赫兹波接收单元 33包括设置在第二极化分束器 31的第 二输出口的第二太赫兹波探测器 331。

[0056] 在具体应用中， 第一太赫兹波探测器 321和第二太赫兹波探测器 331均为以肖特 基二极管 （SBD， Schottky Barrier Diode) 为代表的太赫兹探测器。

[0057] 在本实施例中， 第一太赫兹波接收单元 32还包括设置在第一太赫兹波探测器 32

1的输出口、 依次连接的第一前置放大器 322和第一限幅放大器 323， 第二太赫兹 波接收单元 33还包括设置在第二太赫兹波探测器 331的输出口、 依次连接的第二 前置放大器 332和第二限幅放大器 333。

[0058] 本发明提供的两路太赫兹波通信系统能够将一 路光信号源转换为两路极化方向 不同的太赫兹波， 以实现两路太赫兹波通信， 在具体应用中还能够对所述两路 太赫兹波在吋间上进行分别， 以实现多路太赫兹波通信。

[0059] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已， 并不用以限制本发明， 凡在本发明的 精神和原则之内所作的任何修改、 等同替换和改进等， 均应包含在本发明的保 护范围之内。