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申请/专利权人：华中科技大学

摘要：本发明公开了一种超长距离光纤传输矩阵快速测量方法及装置，属于信息光学领域。该方案将空间模式耦合到超长距离少模多模光纤中传输，通过在超长距离少模多模光纤输出端获取共路径的参考光并与输出端的信号光发生干涉，对光纤输出的信号光光场复振幅分布进行重构，将该复振幅分布与理想的不同空间模式的复振幅分布计算重叠积分得到不同模式的权重系数，快速切换入射到超长距离少模多模光纤内的模式并依次计算输出端不同模式的权重系数就能得到超长距离少模多模光纤的传输矩阵。本发明的技术方案打破了少模多模光纤传输矩阵测量的相干性限制，为超长距离例如百公里级别少模多模光纤传输矩阵的测量提供了可行方案。

主权项：1.一种超长距离光纤传输矩阵快速测量方法，用于对N个模式的传输矩阵进行测量，其中N为正整数，其特征在于，包括以下步骤：以N个模式中的任一模式为基准模式，对所述基准模式的光束进行预处理得到基准模式的输出光场的场分布；其中，所述预处理包括：将所述光束耦合到待测光纤中，经过待测光纤传输后，将待测光纤的输出光束分为两路，一路为信号光，一路为参考光；检测所述信号光的强度，反馈至参考光；将参考光转化为相位均匀的参考光，并将所述参考光限制在预设偏振，再根据所述信号光的强度调整信号光和参考光的功率比，以保证干涉对比度；将参考光与信号光进行合束，所述参考光与信号光发生干涉，将得到的干涉光分为两路偏振光束，所述两路偏振光束经成像后分别得到第一干涉图和第二干涉图，基于第一干涉图和第二干涉图重建出所述光束的输出光场的场分布；将基准模式依次经过偏振调控和模式调控，被调控为除基准模式外的N-1个模式，对除基准模式外的N-1个模式分别进行所述预处理，得到N-1个模式的输出光场的场分布；根据所述基准模式及N-1个模式的输出光场的场分布计算N个模式的权重系数，即得到待测光纤传输矩阵的N行；将除基准模式外的其它任一模式叠加至基准模式得到N-1个叠加模式后，分别对其光束进行所述预处理得到N-1个叠加模式的输出光场的场分布；计算各叠加模式与基准模式的场分布的相位差，根据所述相位差得到不同行之间的初始相位差，以确定所述N行的排列方式，从而得到待测光纤传输矩阵。

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