本發明實施例公開一種光接收機，包括：光學天線、分光器、電荷耦合元件CCD、光電探測器、驅動器、光學相控陣列OPA、低通濾波器和處理器；其中，所述OPA包括光柵陣列、相位調制器陣列和光耦合器，所述光學天線、所述分光器和所述OPA的光柵陣列共光軸，所述分光器位于所述光學天線和所述OPA的光柵陣列之間，所述光柵陣列位于所述光學天線的焦平面的前方。相應的，本發明實施例還提供了一種光信號調節方法，具有成本低，功耗低和調節速度快的優點。

技術領域

本發明實施例涉及自由光通信領域，尤其涉及一種光接收機和基于光接收機的光信號調節方法。

背景技術

OWC(Optical Wireless Communication，簡稱OWC，光無線通信)利用自由空間信道進行光信號的傳輸。由于具有安裝靈活、抗電磁輻射、無需頻段申請等優點，OWC得到廣泛應用。光信號在大氣信道傳輸時，受到大氣湍流的影響，使得局部大氣的折射率發生隨機的變化，引起光信號的波前畸變。隨著傳輸距離的增大，這種畸變越來越嚴重。在接收天線的像平面上，波前畸變的光束無法匯聚到一個點，形成直徑隨機變化的彌散光斑。這種效應也被稱為光學閃爍。接收天線的面積有限，無法接收整個光斑，造成光信號的隨機損耗。在時域上，接收天線的光信號轉換后的光電流發生顯著的波動，波動的頻率小于10kHz，這種波動會導致光接收機的誤碼率大大增加。

為了解決這個問題，提出了一種自適應光學的技術，對光信號的波前進行校正，使得光束重新匯聚到一點，消除光學閃爍，補償大氣湍流引起的光信號劣化，降低光接收機的誤碼率。目前的光接收機的工作原理為：接收天線由可變形曲面鏡與次鏡構成，將光束的一部分匯聚到接收光纖中。光信號最終被光電探測器轉換成電信號。通信接收機對電信號進行解調、恢復，然后送到目的網絡。光束的另一部分經分光鏡反射到波前傳感器中。曲面變形鏡的每個小鏡子的轉向角由電壓分別控制。根據波前傳感器與接收機總的反饋信息，控制單元分別對各電極施加不同的電壓，以對可變形鏡的面形進行適時調節，進而對光束的波前畸變進行動態校正，使得光束能被準確地匯聚到接收光纖的輸入端面。

由此可見，目前的光信號自適應調節方法存在以下問題：曲面反射鏡的制作工藝繁雜，成本較高；曲面反射鏡利用壓電效應來調節相位，具有功耗大和調節速度慢的問題；同時在相位調節的過程中需要對曲面變形鏡中每個小鏡子進行調節，計算開銷大。

發明內容

本發明實施例所要解決的技術問題在于，提供一種光接收機和基于光接收的光信號調節方法，可解決現有技術中成本高、功耗大和調節速度慢的問題。

為了解決上述技術問題，本發明實施例第一方面提供了一種光接收機，包括：光學天線、分光器、電荷耦合元件CCD、光電探測器、驅動器、光學相控陣列OPA、低通濾波器和處理器；其中，所述OPA包括光柵陣列、相位調制器陣列和光耦合器；

所述光學天線用于對接收的光信號進行匯聚處理后生成匯聚光信號；

所述分光器用于對所述匯聚光信號進行分路處理后生成第一光信號和第二光信號；

所述CCD用于采集所述第一光信號的光斑；

所述OPA用于通過所述光柵陣列接收所述第二光信號，并將經由所述光柵陣列和所述相位調制器陣列的波導光波由所述光耦合器處理后生成合路光信號；

所述光電探測器用于對所述合路光信號進行光電轉換處理后生成電信號；

所述低通濾波器用于對所述電信號進行低通濾波處理后生成低頻噪聲電信號；

所述處理器用于對所述低頻噪聲電信號進行采樣處理后得到至少一個采樣值，并計算所述至少一個采樣值的方差；

若所述方差大于方差閾值，根據所述光斑的位置信息確定待調節的相位調制器，以及根據光學自適應算法計算所述待調節的相位調制器的電壓調節量；