CN211627874U - 光束调控装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种光束调控装置，装置包括：光源、多段光纤、若干光纤控制器、直接/相干光电探测器；本实用新型通过简单易于实现的光纤控制器，实现对光纤控制器调控多段光纤的曲率及其他几何参数，以改变多段光纤的传输矩阵，进而改变光信号在多模光纤中的空域、时域和频域特性。

Description

光束调控装置

技术领域

本实用新型涉及光学调控，尤其是涉及一种光束调控装置。

背景技术

目前，由于多模光纤是通过拉制熔融的二氧化硅预制件制造的，通过它们传播的光束与理想结构的光纤之间存在固有不可检测的随机偏差，故光束在理想多模光纤中的理论模型经常被认为不足以描述实际中的多模光纤。

普遍认为随机偏差是不可预测的，且其影响随着光纤长度的增加而增长。尽管如此，光束在多模光纤中的传输仍然具有确定性。近年来，多模光纤成为旨在增强光通信和内窥镜成像系统容量的众多热点研究之一。理想情况下，人们希望通过光纤的横模以实现多个通道同时通信。然而，不同传输模式之间的干扰和光纤的导模之间的耦合误差导致传输信道之间的干扰。如在光纤的近端进行光波前整形，以在远端获得所需的输出光场，可实现模态色散的补偿、远端光束汇聚、图像传输以及模式集正交化等。在基于波前整形的系统中，对于光波前的调控发生在自由空间，一般使用空间光调制器、数字微镜器件或非线性晶体来控制入射波前。将成形的波前耦合到光纤中与光纤导模以进行叠加。对于光纤的固定传输矩阵，此叠加确定了光纤输出端的光场。因此，在支持N个导模的光纤中，波前成形最多可提供N个复杂的控制度。然而，上述方法令主要受到两个方面的限制，(i)对计算能力的高要求，使系统实现耗时变长；(ii)缺乏弯曲灵活性。光纤的任何弯曲或成环都会导致其变换矩阵的变化，从而严重损害成像质量。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种光束调控装置，能够通过光纤控制器控制多模光纤的曲率及其他几何参量，以改变多模光纤的传输矩阵，进而改变光信号在多模光纤中的光场分布及光信号在光纤系统中的空域、时域、频域特性。

第一方面，本实用新型的一个实施例提供了一种光束调控装置，包括：光源、多段光纤、若干光纤控制器、直接/相干光电探测器；

所述光源用于提供光信号；

若所述光束调控装置输入端器件的尾纤为单模光纤，所述输入端器件的尾纤的单模光纤与所述多段光纤耦合连接；若所述光束调控装置输入端的器件的尾纤为多模光纤，所述多模光纤与所述多段光纤耦合连接；所述多段光纤由多段不同规格光纤串联或并联组成，包括：多模光纤和/或少模光纤和/或大模场光纤和/或单模光纤；

所述直接/相干光电探测器用于接收并探测所述光信号；

所述光纤控制器用于对所述多段光纤进行拉伸、挤压、弯曲、扭曲控制。

本实用新型实施例的一种光束调控装置至少具有如下有益效果：通过简单易于实现的光纤控制器，实现对光纤控制器调控多段光纤的曲率及其他几何参数，以改变多段光纤的传输矩阵，进而改变光信号在多模光纤中的空域、时域和频域特性。

根据本实用新型的另一些实施例的光束调控装置，所述光纤控制器包括单模光纤偏振控制器；

所述单模光纤偏振控制器可作用于缠绕扭曲型机械结构，包括3环型猫耳式单模光纤偏振控制器和电控型单模光纤偏振控制器。

根据本实用新型的另一些实施例的光束调控装置，每一个所述光纤控制器包括若干调节位点，通过所述若干调节位点以对所述多段光纤进行多点调节。

根据本实用新型的另一些实施例的光束调控装置，还包括：光学子系统，用于对所述光信号进行调控，所述调控包括：汇聚调控、发散调控、准直调控、扩束调控，以上一种或多种。

根据本实用新型的另一些实施例的光束调控装置，还包括：信号调制器，用于对所述光信号进行强度调制/或相位调制。

根据本实用新型的另一些实施例的光束调控装置，还包括：反馈单元，用于对所述光电探测器输出信号的参量进行探测，所述参量包括：光信号功率和/或光信号相位和/或光信号延迟量和/或高阶色散量。

附图说明

图1是本实用新型实施例中一种光束调控装置的框架示意图；

图2是本实用新型实施例中一种光束调控装置结构示意图及其与光纤作用关系示意图；

图3是本实用新型实施例中一种光束调控装置的输出光场分布示意图；

图4是本实用新型实施例中一种光束调控装置的视距无线光通信发射端空域光场调控结构示意图；

图5是本实用新型实施例中一种光束调控装置的视距无线光通信接收端光场调控结构示意图；

图6是本实用新型实施例中一种光束调控装置的非视距光无线通信系统应用示意图；

图7是本实用新型实施例中一种光束调控装置的时域系统应用示意图；

图8是本实用新型实施例中一种光束调控装置的频域系统应用示意图。

图9A-9C是本实用新型实施例中不同调控状态下的4.5km MMF传输2GBd/s信号带宽分布图。

具体实施方式

以下将结合实施例对本实用新型的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本实用新型的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本实用新型的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，如果涉及到方位描述，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。如果某一特征被称为“设置”、“固定”、“连接”、“安装”在另一个特征，它可以直接设置、固定、连接在另一个特征上，也可以间接地设置、固定、连接、安装在另一个特征上。

在本实用新型实施例的描述中，如果涉及到“若干”，其含义是一个以上，如果涉及到“多个”，其含义是两个以上，如果涉及到“大于”、“小于”、“超过”，均应理解为不包括本数，如果涉及到“以上”、“以下”、“以内”，均应理解为包括本数。如果涉及到“第一”、“第二”，应当理解为用于区分技术特征，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

实施例一

参照图1，示出了本实用新型实施例中一种光束调控装置的框架示意图。一种光束调控装置，包括：光源、光束调控装置输入端器件的尾纤10、若干多段光纤20、若干光纤控制器30、直接/相干光电探测器。

若所述光束调控装置输入端器件的尾纤10为单模光纤，所述输入端器件的尾纤的单模光纤10与所述多段光纤耦合20连接；若所述光束调控装置输入端的器件的尾纤10为多模光纤，所述多模光纤与所述多段光纤20耦合连接；所述多段光纤20由多段不同规格光纤串联或并联组成，包括：多模光纤和/或少模光纤和/或大模场光纤和/或单模光纤。

直接/相干光电探测器用于接收并探测所述光信号；

光纤控制器30用于对所述多段光纤20进行拉伸、挤压、弯曲、扭曲控制。

光源产生光信号，光信号传输至直接/相干光电探测器以被探测。由于多段光纤20设有若干光纤控制器30，可进行多节点调节，以改变多段光纤20的传输矩阵。通过对光纤控制器30对多段光纤20中的节点进行逐一调节，以对光信号的空域/时域/频域特性进行调控。

以下对使用单模光纤偏振控制器对多模光纤进行拉伸、挤压、弯曲、扭曲调控时光信号传播特性的机理效应进行说明。

由于多模光纤发生弯曲，多模光纤截面方向的纵向波数为非常数，以β′表示光纤中心x＝0处的传播参数。

对于在多模光纤中传播的光信号，传播模式满足以相位表征的光场在任意平面内垂直于光纤轴线：

k_z(x)θx)θρ＝β(x)θρ(x)＝cst (1)

曲率ρ(x)可表示为ρ(x)＝ρ-x，进一步地得到纵向波数的表达式为：

上式中的近似曲率半径远大于纤芯半径。故，在Helmholtz(亥姆霍兹方程)函数中，存在如下：

由于多模光纤表面发生压缩弯曲，导致多模光纤的纤芯发生不均匀形变，沿y轴x>0向表示压缩，x<0表示扩张。反过来，纵向形变会导致材料泊松系数σ产生横向形变，形变张量的分量可表示为：

∈_xx＝∈_zz＝-σ∈_yy (4)

光纤密度的相对变化量可以表示为

基于上述情况，Gladstone–Dale关系式可以近似为(n-1)/η，是一个常数。

对曲率半径与纤芯半径的近似关系进行推导，可得到

在Helmholtz方程中n'仅出现在

项，β'在弯曲光纤中近似于一阶项k₀n，可推论出：

从式(3)和(9)中可见弯曲几何效应和压缩效应对波数的影响相似，但是二者产生的方向相反，压缩效应多出一个因子项。

因此，存在压缩效应时Helmholtz方程可以改写为

其中|ψ'>表示弯曲光纤的光场。

多模光纤传输矩阵

当发射端具有N个模式，光束经过多模光纤传输一定距离后，光束在接收端的光场分布可表示为：

其中x_i和y_i分别表示输入和输出光信号，1≤i≤N。N个正交模式可以表示为一个N维对角阵，对角阵中的每个元素代表一个模式，每个模式是幅度和传播参数的函数，同时与入射光信号的波长相关，如式(12)中的矩阵所示。TM_NN表示N*N维的传输矩阵，其为随机矩阵。

根据Eisenbud–Wigner–Smith本征态理论，光束在经过散射介质(包括多模光纤)时，主模是一组独立存在的空间/偏振输入和输出状态，其中主模定义为具有相应输出状态(散斑)的输入状态，且输出状态随光源波长的变化而保持恒定。

在Helmholtz方程中主模是算子的本征态，在量子力学和广义散射现象中通常称为Eisenbud–Wigner–Smith时滞算子，MMF中称之为群延迟算子，表征为

其中T是光纤的传递矩阵，ω是光频率。主模具有任何基础上最小的波长依赖性，并且当傅立叶变换到时域时对应于最急剧变化的时间特征。通过最小化波长依赖性，主模可最大程度地解耦介质的空间、频谱和时间特性，单个状态足以描述宽泛的波长范围内的输出。由于主模还确定了穿过介质的最快和最慢路径，因此可以使用它们来最大化或最小化光在介质中所需要的时间。

对于入射的N个正交模式，模式间相互不会发生耦合，传输矩阵可以视为一个单位对角阵。当N个正交模式在多模光纤中传播一定的距离后，传输矩阵随机化，模式间产生耦合现象。而常用方法一般仅调控入射光束x_i，以获取多个自由度，而不改变传输矩阵。本实施例中，通过调控多模光纤的传输矩阵，以获得N²个调控自由度，且减小模式间耦合，并使传输矩阵对角化。

实施例二

参照图2，示出了本实用新型实施例中一种光束调控装置结构示意图及其与光纤作用关系示意图。本实施例中的光纤控制器为单模光纤偏振控制器，以对多模光纤的传输矩阵进行调控。单模光纤偏振控制器为缠绕扭曲型机械结构，通过该结构对光纤进行拉伸、挤压、弯曲、扭曲控制。单模光纤偏振控制器包括3环型猫耳式单模光纤偏振控制器和电控型单模光纤偏振控制器。

若每个光纤控制器携带3个调节位点，当使用n个光纤控制器时可引入3n个调节位点。光源可为连续波的单模激光器。

如图2所示，将多段光纤缠绕在光纤控制器上，通过改变光纤控制器的不同位置状态，进而改变多段光纤的曲率半径和泊松系数，故连续调控多段光纤的传输矩阵，可对输出光场进行任意调控。

参照图3A-3D，示出了本实用新型实施例中一种光束调控装置的输出光场分布示意图。通过控制光纤控制器对多段光纤进行调控，以调节输出光场分布。如图所示，图3A-3D的虚线圈分别为光场分布中心，不同调控状态下，光场分布不一致。

实施例三

参照图4，示出了本实用新型实施例中一种光束调控装置用于光无线通信系统(optical wireless communication system)中波束引导(beamsteering)和波束成型(beamforming)的结构示意图。本实施例中，直接/相干光电探测器具体形式为电荷耦合元件(CCD)接收模组。通过设置光学子系统，以对光束调控装置所输出的光束进行离焦角度扩展，以实现将经光束控制装置后的光束空域特性转换为自由空间光场分布，从而实现自由空间的光波束引导和波束成型。与此同时，通过设置一个或多个CCD接收模组，以对光信号在不同空间上功率分布进行检测，并作为进一步使用光束调控装置实现波束引导和波束成型的反馈信号。在实际光无线通信系统中，可由光电二极管取代CCD，并通过低速射频链路将不同空间接收功率作为波束引导和波束成型的反馈信号。

实施例四

参照图5，示出了本实用新型实施例中一种光束调控装置的无线通信接收示意图。光束传输信号通道中存在复杂介质，如存在湍流效应的大气、水。由于介质不均匀，故光束通过复杂介质过程中会发生闪烁，光斑畸变，以导致信号传输中断。如图所示，光信号由光源产生并以光束的方式进行传播，光束经由自由空间中复杂介质传输至光学子系统，光学子系统对光束进行汇聚，以传输至光束控制装置。通过调控光束控制装置中的光纤控制器，以改变光束控制装置中的多段光纤的传输矩阵，进而调控发生畸变的光束处于输出光场中心，并传输至直接/相干光电探测器。

实施例五

参照图6，示出了本实用新型实施例中一种光束调控装置的非视距光无线通信系统应用示意图。本实施例中，光束由光源产生，并经由光束控制装置对光束进行光场调控。光学子系统对进行光场调控后的光束进行准直聚焦并传输至散射介质表面。当光束传输至散射介质表面时，光束将发生漫散射，仅部分光束可传播至直接/相干光电探测器。

通过光束控制装置对光束进行光场调节，以改变光场空间分布，进而使发生漫散射的光束更多地汇聚并传输至直接/相干光电探测器。

实施例六

参照图7，示出了本实用新型实施例中一种光束调控装置的时域调控系统应用示意图。系统中还包括：直接/相干光电探测器，以检测光电场强度所承载信号的延时及高阶延时量，或光包络信号延时及高阶延时量。

通过信号调制器以对光源所产生的光束进行调制，并通过光束控制装置以对调制后的光束的光电场强度所承载信号的延时及高阶延时量，或光包络信号延时及高阶延时量进行调控。通过直接/相干光电探测器对调控后的光信号进行探测，将光信号转换为电信号。调控过程中，通过直接/相干光电探测器对电信号进行观测，并将直接/相干光电探测器所探测到的信号通过矢量网络分析仪反馈至信号调制器，以对信号调制器的调制信号进行反馈调节，以便经过多次调控后探测到的光电场所承载的延时及高阶延时量达到最佳值。调控过程结束后，无需反馈单元。

由于多模光纤的模式间相对延迟主要取决于多模光纤的模态解的特征值即传播波数，相应的群时延表示为

c是光在真空中的传播速率。在散射介质中，脉冲以群速度传播，且群速度取决于

故模式延迟可通过与波长相关的折射率分布n(r)来计算。n(r)的微小数值变化足以改变相对模式延迟。

根据Eisenbud–Wigner–Smith本征态理论，光束在经过散射介质(包括多模光纤)时，主模是一组独立存在的空间/偏振输入和输出状态，其中主模定义为具有相应输出状态(散斑)的输入状态，且输出状态随光源波长的变化而保持恒定。

在Helmholtz方程中主模是算子的本征态，在量子力学和广义散射现象中通常称为Eisenbud–Wigner–Smith时滞算子，MMF中称之为群延迟算子，表征为

其中T是光纤的传递矩阵，ω是光频率。主模具有任何基础上最小的波长依赖性，并且当傅立叶变换到时域时对应于最急剧变化的时间特征。通过最小化波长依赖性，主模可最大程度地解耦介质的空间、频谱和时间特性，单个状态足以描述宽泛的波长范围内的输出。由于主模还确定了穿过介质的最快和最慢路径，因此可以使用它们来最大化或最小化光在介质中所需要的时间。

在光纤系统中，具有相同模式数M(M＝2m+1)的模式具有相同传播参数，这些具有相同的传播参数的单个模式被划分为同一模式组。在多模光纤中同一组内的各个模式之间存在强耦合，并且每个组倾向于以单个脉冲延迟的形式表现出来，每个组的延迟取该组中各个模式延迟的算术平均值。对于具有18个(或有时为19个)模式组的标准OM3或OM4光纤，输出脉冲将显示18个独立的延迟量。在本实施例中，通过调控光束控制装置可以改变这18个延迟量，进而实现可调谐的光延迟线和光电振荡器。

实施例七

参照图8，示出了本实用新型实施例中一种光束调控装置的频域系统应用示意图。本实施例中的特征包括有：光源、信号调制器、直接/相干光电探测器。

通过信号调制器以对光源所产生的光束进行调制，将多个所述光纤控制器对一段传输链路中多处所述多段光纤进行控制，光纤控制器用于对调制后的光电场强度所承载信号的频率特性或光包络信号的频率特性进行调控，进而调控多段光纤传输后的频域响应特性。调控过程中，通过直接/相干光电探测器对电信号进行观测，并将光电探测器所探测到的信号通过矢量网络分析仪反馈至信号调制器，以对信号调制器的调制信号进行反馈调节，以便经过多次调控后探测到的光信号的频域响应量达到最佳值。调控过程结束后，无需反馈单元。

该频域响应调控包括两种应用场景。第一种是在多模光纤或者少模光纤传输链路中，通过引入一个或多个所述光束调控装置，扩展受制于模式间色散所致带宽限制，从而增强多模光纤和少模光纤传输速率。第二种是对调制在光信号电场强度或功率(包络)上的信号进行的频域处理，包括但不限于滤波、频域色散调控、频域采样以及信号整形等。参照图9A-9C，示出了本实用新型实施例中不同调控状态下的4.5km MMF传输2GBd/s信号带宽分布图。

如上所述，通过调控不同模式的耦合以改变主模式传输特性，进而实现对光纤传输频率响应函数(带宽)的调控，适用于：a.多模光纤带宽扩展器；b.微波光子滤波器；c.光学滤波器。

实施例八

请再参照图1，本实用新型实施例提供一种光束调控装置的设置方法，包括：光源提供光信号；

将待调控的输入器件的尾纤与多段光纤耦合连接，若所述光束调控装置输入端器件的尾纤为单模光纤，所述输入端器件的尾纤的单模光纤与所述多段光纤耦合连接；若所述光束调控装置输入端的器件的尾纤为多模光纤，所述多模光纤与所述多段光纤耦合连接；所述多段光纤由多段不同规格光纤串联或并联组成，包括：多模光纤和/或少模光纤和/或大模场光纤和/或单模光纤；

设置若干光纤控制器，所述若干光纤控制器对所述多段光纤进行拉伸、挤压、弯曲、扭曲调控，使得所述多段光纤传输的光信号的时域、频域和空域参量受到调控；

设置直接/相干光电探测器，用于探测光信号并转换为电信号。

光源产生光信号，光信号经由传输至直接/相干光电探测器以被观测。由于多段光纤20上分别设有若干光纤控制器30，可对多段光纤20进行多节点调节，以改变多段光纤20的传输矩阵。通过对光纤控制器30对多段光纤20的节点进行逐一调节，以对光信号的空域/时域/频域特性进行调控。通过光纤控制器30调控多模光纤20的曲率及几何参量，以改变多模光纤20的传输矩阵，进而改变光信号在多模光纤20中的空域/时域/频域特性。

在其他实施例中，通过使用挤压结构和弯曲结构进行结合以对单模光纤或者多模光纤进行调控，可实现单模光纤或者多模光纤的拉伸、挤压、弯曲、扭曲控制。

以下对使用单模光纤偏振控制器对多段光纤进行拉伸、挤压、弯曲、扭曲调控时光信号传播特性的机理效应进行说明。

由于多模光纤发生弯曲，多模光纤截面方向的纵向波数为非常数，以β′表示光纤中心x＝0处的传播参数。

对于在多模光纤中传播的光信号，传播模式满足以相位表征的光场在任意平面内垂直于光纤轴线：

k_z(x)θx)θρ＝β(x)θρ(x)＝cst (1)

曲率ρ(x)可表示为ρ(x)＝ρ-x，进一步地得到纵向波数的表达式为：

上式中的近似曲率半径远大于纤芯半径。故，在Helmholtz(亥姆霍兹方程)函数中，存在如下：

由于多模光纤表面发生压缩弯曲，导致多模光纤的纤芯发生不均匀形变，沿y轴x>0向表示压缩，x<0表示扩张。反过来，纵向形变会导致材料泊松系数σ产生横向形变，形变张量的分量可表示为：

∈_xx＝∈_zz＝-σ∈_yy (4)

光纤密度的相对变化量可以表示为

基于上述情况，Gladstone–Dale关系式可以近似为(n-1)/η，是一个常数。

对曲率半径与纤芯半径的近似关系进行推导，可得到

在Helmholtz方程中n'仅出现在

项，β'在弯曲光纤中近似于一阶项k₀n，可推论出：

从式(3)和(9)中可见弯曲几何效应和压缩效应对波数的影响相似，但是二者产生的方向相反，压缩效应多出一个因子项。

因此，存在压缩效应时Helmholtz方程可以改写为

其中|ψ'>表示弯曲光纤的光场。

多模光纤传输矩阵

当发射端具有N个模式，光束经过多模光纤传输一定距离后，光束在接收端的光场分布可表示为：

其中x_i和y_i分别表示输入和输出光信号，1≤i≤N。N个正交模式可以表示为一个N维对角阵，对角阵中的每个元素代表一个模式，每个模式是幅度和传播参数的函数，同时与入射光信号的波长相关，如式(12)中的矩阵所示。TM_NN表示N*N维的传输矩阵，其为随机矩阵。

根据Eisenbud–Wigner–Smith本征态理论，光束在经过散射介质(包括多模光纤)时，主模是一组独立存在的空间/偏振输入和输出状态，其中主模定义为具有相应输出状态(散斑)的输入状态，且输出状态随光源波长的变化而保持恒定。

在Helmholtz方程中主模是算子的本征态，在量子力学和广义散射现象中通常称为Eisenbud–Wigner–Smith时滞算子，MMF中称之为群延迟算子，表征为

其中T是光纤的传递矩阵，ω是光频率。主模具有任何基础上最小的波长依赖性，并且当傅立叶变换到时域时对应于最急剧变化的时间特征。通过最小化波长依赖性，主模可最大程度地解耦介质的空间、频谱和时间特性，单个状态足以描述宽泛的波长范围内的输出。由于主模还确定了穿过介质的最快和最慢路径，因此可以使用它们来最大化或最小化光在介质中所需要的时间。

对于入射的N个正交模式，模式间相互不会发生耦合，传输矩阵可以视为一个单位对角阵。当N个正交模式在多模光纤中传播一定的距离后，传输矩阵随机化，模式间产生耦合现象。而常用方法一般仅调控入射光束x_i，以获取多个自由度，而不改变传输矩阵。本实施例中，通过调控多模光纤的传输矩阵，以获得N²个调控自由度，且减小模式间耦合，并使传输矩阵对角化。

请再参照图4，光束调控装置的设置方法还包括：设置光学子系统，以用于对光信号进行离焦、扩束。

通过设置光学子系统，以对光束控制装置所输出的光束进行扩束，以实现将经光束控制装置后的光束空域特性转换为自由空间光场分布，从而实现自由空间的光波束引导和波束成型。与此同时，通过设置一个或多个CCD接收模组，以对光信号在不同空间上功率分布进行检测，并作为进一步使用光束调控装置实现波束引导和波束成型的反馈信号。在实际光无线通信系统中，可由光电二极管取代CCD，并通过低速射频链路将不同空间接收功率作为波束引导和波束成型的反馈信号。

上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (6)

1.一种光束调控装置，其特征在于，包括：光源、多段光纤、若干光纤控制器、直接/相干光电探测器；

所述光源用于提供光信号；

若所述光束调控装置输入端器件的尾纤为单模光纤，所述输入端器件的尾纤的单模光纤与所述多段光纤耦合连接；若所述光束调控装置输入端的器件的尾纤为多模光纤，所述多模光纤与所述多段光纤耦合连接；所述多段光纤由多段不同规格光纤串联或并联组成；

所述多段光纤包括：多模光纤和/或少模光纤和/或大模场光纤和/或单模光纤；

所述直接/相干光电探测器用于接收并探测所述光信号；

所述光纤控制器包括若干调节位点，用于对所述多段光纤进行拉伸、挤压、弯曲、扭曲控制。

2.根据权利要求1所述的光束调控装置，其特征在于，所述光纤控制器包括单模光纤偏振控制器；

所述单模光纤偏振控制器为缠绕扭曲型机械结构，包括3环型猫耳式单模光纤偏振控制器和/或电控型单模光纤偏振控制器。

3.根据权利要求1所述的光束调控装置，其特征在于，每一个所述光纤控制器包括若干调节位点，通过所述若干调节位点以对所述多段光纤进行多点调节。

4.根据权利要求1所述的光束调控装置，其特征在于，还包括：光学子系统，用于对所述光信号进行调控，所述调控包括以下一种或多种：汇聚调控、发散调控、准直调控、扩束调控。

5.根据权利要求1所述的光束调控装置，其特征在于，还包括：信号调制器，用于对所述光信号进行强度调制/或相位调制。

6.根据权利要求5所述的光束调控装置，其特征在于，还包括：反馈单元，用于对所述光电探测器输出信号的参量进行探测，所述参量包括：光信号功率和/或光信号相位和/或光信号延迟量和/或高阶色散量。

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