具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

如图1所示，一种基于增益控制的共振光通信装置，包括形成分布式共振腔的主机1和从机2；所述主机1包括信号发生器15、第一光电探测器161、增益介质控制模块162，以及依次设置在光束路径上的第一回复反射器11、第一增益介质12、第一分束器13、电光调制器14；所述从机2包括第二光电探测器241、信号处理板242，以及依次设置在光束路径上的第二分束器21、第二增益介质22、第二回复反射器23；

所述信号发生器15，用于产生待发送的信号；

所述第一回复反射器11用于和第二回复反射器23用于将入射光按照原入射方向进行反射；所述通信装置的共振腔位于第一回复反射器11和第二回复反射器23之间；

所述第一分束器13用于将腔内来自电光调制器14的部分共振光反射到第一光电探测器161中，由第一光电探测器161进行光电转换后传输给增益介质控制模块162，分束得到的透射光传输给第一增益介质12；

所述电光调制器14，用于将来自信号发生器15的待发送信号调制到腔内共振光（腔内由第一增益介质12经第一分束器13传输来的共振光）上后传输给从机2；

所述增益介质控制模块162，用于根据接收到的信号，对第一增益介质12产生的增益进行控制。

在本申请的实施例中，当从机到主机的光经过电光调制器时，信号发生器并没有电信号输入，因此电光调制器并没有发挥作用。而从主机到从机的光也需要经过第二光分束器。分束器正面的膜和背面的膜不一样，当光从正面打到分束器的膜上时，光会分成反射和透射两部分。而当光从背面打到分束器的膜上时，光则会完全透射。在图1中，分束器光滑的一面表示正面，带斜线的一面表示反面。

在本申请的实施例中，来自电光调制器14共振光，经过第一分束器13后，得到一束透射光和一束反射光，透射光传输到第一增益介质12，反射光传输到第一光电探测器161；故第一分束器13用于将腔内来自电光调制器14的部分共振光反射到了第一光电探测器161中。

在本申请的实施例中，所述电光调制器为自由空间型幅度电光调制器，根据输入电压与调制器半波电压的比例关系，通过改变输出光强的大小来表征信息。

在本申请的实施例中，所述第二分束器用于将腔内来自主机的部分共振光反射到第二光电探测器241中，由第二光电探测器241进行光电转换后传输给信号处理板242；

在该实施例中，来自主机的部分共振光经第二光分束器21后，得到一束透射光和一束反射光，透射光经第二增益介质22传输给第二回复反射器23，反射光传输给第二光电探测器241；故第二光分束器将腔内来自主机的部分共振光反射到了第二光电探测器241中。

在本申请的实施例中，所述增益介质控制模块162包括FPGA板、可控泵浦源和ADC模块，所述FPGA板的输入端通过ADC模块与第一光电探测器161连接，输出端与可控泵浦源连接，用于根据接收到的信号控制可控泵浦源泵浦功率的大小，进而控制第一增益介质12产生的增益。所述增益介质控制模块162还包括与FPGA板连接的寄存器。

在本申请的实施例中，所述第一回复反射器11、第一增益介质12、第一分束器13、电光调制器14、第二分束器21、第二增益介质22和第二回复反射器23从左至右依次排布，且第一回复反射器11、第一增益介质12、第一分束器13、电光调制器14、第二分束器21、第二增益介质22和第二回复反射器23的中心位于同一水平直线上。

如图2所示，一种基于增益控制的共振光通信方法，包括以下步骤：

S1.当共振腔内光束达到平稳状态时，通过第一分束器13将腔内的部分共振光反射到第一光电探测器161中，第一光电探测器将其转换为模拟信号后，通过ADC模块输入到增益介质控制模块162中，增益介质控制模块162上的FPGA板根据收到的信号的电流强度计算出此时腔内共振光的强度，并将其记录到寄存器中，其中：

其中，为光电转换因子，为光电探测器的接收孔径的面积；

S2. 当主机1和从机2进行通信时，信号发生器15将待发送的信号输入到电光调制器14中，当输出光在共振腔内往返一周再次到达主机1后，主机1按照步骤S1中，依次计算出第个符号对应的共振光强度：

其中，为第个符号对应的电流强度，为一个往返周期中总的符号个数；

S3. FPGA板根据第个符号的共振光强度与寄存器中平稳共振光强度的比值，计算出第个符号对应的共振光强度达到平稳共振光强度所需要的泵浦功率，进而控制可控泵浦源产生相应的泵浦功率以使通过第一增益介质12的共振光达到平稳状态：

其中，为增益介质的横截面积，为可控泵浦源的泵浦效率，为增益介质的饱和光强，的计算公式如下所示：

。

通过对可控泵浦源的泵浦功率进行控制，使得经过第一增益介质12的共振光达到平稳状态后，输入到电光调制器14中的共振光的强度恒为，即平稳时共振光的强度后，主机和从机之间进行通信，通信过程包括：

A1、假设有种待发送的信息，记为，则根据电光调制器14的工作原理，输出光中也将有种不同的光强，将其记为，输出光在腔内传播后到达从机2；

A2、在从机2中，第二分束器21将腔内的部分共振光反射到第二光电探测器241中，第二光电探测器241将其转换为模拟信号后，通过ADC装置输入到信号处理板242中，强度为的光将经过上述处理后将被转换为具有电流强度的信号，其计算公式如下所示：

其中，为光在腔内传播产生的单程损耗；

A3、根据种不同的电流强度，计算出如下种判决门限：

其中，为第种信息对应的判决门限；

A4、信号处理板242根据这种判决门限通过对接收到的信号的电流强度进行如下检测来恢复主机1发送的信号：

如果接收信号中第个符号对应的电流强度, 那么该符号便被判决为。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。