CN203775207U - 一种多通道无线激光通信装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多通道无线激光通信装置，它包括发射机和接收机两部分，发射机部分包括：信源输入接口、激光源、入射光路、数字微镜器件、出射光路和发射机控制电路，接收机部分包括：接收光路、光电传感阵列、接收机控制电路和信宿输出接口；其工作过程是在发射机端利用数字微镜器件的微镜将电信号转换成光信号输出，在接收机端利用光电传感阵列将光信号恢复成电信号，利用数字微镜器件含有多达百万个微镜的特性来实现多通道无线激光通信；本实用新型解决了现有无线激光通信系统信道数量少及系统传输速率慢的问题，提供了一种可行的多通道无线激光通信装置。

Description

一种多通道无线激光通信装置

技术领域

本实用新型涉及无线激光通信领域，特别是一种多通道无线激光通信装置。

背景技术

无线激光通信是指以激光作为载波、大气作为传输介质的光通信，激光具有方向性好、亮度高、单色性好等特点，很适合作为短距离光通信的载体。与微波通信相比，无线激光通信具有无需申请通信频段、信息容量大、频带宽、抗电磁干扰能力强、保密性好等特点。与光纤通信相比以及其他有线通信相比，具有机动灵活、运行成本低、易于推广等特点。无线激光通信可以应用在以下场合：1.不具备接入条件（某些环境下不能铺设光纤）时提供高效接入方案；2.为医院、飞机等对电磁干扰有严格限制的场合提供通信；3.为智能小区、大企业的宽带接入的最后一公里提供一种快速灵活的解决方案；4.在突发的自然或者人为意外灾害中，如果原有通信线路被破坏，可以用无线激光通信系统进行快速部署提供应急通信。

数字微镜器件由美国TI公司在1987年发明，它是一种基于半导体制造技术，由高速数字式光反射开关阵列组成的器件，一个数字微镜器件上面集成了多达百万个可以用电信号单独控制的微镜，通过电信号控制微镜对于光信号的开关作用，可以实现电信号到光信号的转换。

现有的无线激光通信系统一般采用一个信号源，配合一组发射和接收装置实现无线激光通信。这种技术存在由于只有一个或者几个通信信道，导致系统的传输速率难以得到显著提升。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术的不足而提出的一种多通道无线激光通信装置，其利用数字微镜器件将电信号转化成光信号来实现多达百万路通信信道的无线激光通信，显著提高了无线激光通信系统的传输速率。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种多通道无线激光通信装置，该装置包括：

信源输入接口，用于接收输入的电信号的USB接口；

激光光源，用于产生入射点光源；

入射光路，与激光光源连接，用于把点光源变成均匀面光源，并入射到数字微镜器件上；

数字微镜器件，与入射光路连接，一个数字微镜器件上面有多达百万个可以单独控制的微镜，通过控制微镜的开关可以将电信号转换成光信号输出，每一个微镜相当于一条通信信道。本实用新型就是利用数字微镜器件本身具有多达百万个可以单独控制的微镜这个特性来实现多通道无线激光通信。

出射光路，与数字微镜器件连接，将微镜反射出来的光信号进行光学处理，便于在自由空间传播；

发射机控制电路，与激光光源和数字微镜器件连接，接收信源输入并实现对数字微镜器件的驱动控制；

接收光路，接收来自自由空间光通道的光信号，进行光路调整并输出给光电传感阵列；

光电传感阵列是CMOS器件，与接收光路连接，其感光像素与数字微镜器件的微镜是一一对应的关系，感光像素将接收到的光信号进行光电转换，恢复出对应的电信号；

接收机控制电路，与光电传感阵列连接，对光电传感阵列恢复的电信号进行数据处理，实现数据的接收。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型可实现一种多达百万路通信信道的无线激光通信信道，使系统的传输速率得到极大的提高。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型系统框图；

图3为本实用新型数字微镜器件的工作状态示意图；

图4为本实用新型入射光路将点光源转换成面光源示意图。

具体实施方式

参阅图1，本实用新型由信源输入接口1、激光光源2、入射光路3、数字微镜器件4、发射机控制电路5、出射光路6、接收光路7、光电传感阵列8、接收机控制电路9、信宿输出接口10、发射机保护壳11及接收机保护壳12组成。

参阅图2，本实用新型的信源由信源输入接口接入发射机控制电路。激光光源发出点光源，经过入射光路的均光作用实现点光源到均匀面光源的转换。该均匀面光源入射到数字微镜器件上，发射机控制电路根据信源利用数字微镜器件将电信号转换成光信号由出射光路输出。输出的激光在自由空间中传播，在接收机中由接收光路对接收到的光信号进行光路调整后送至光电传感阵列实现光电转换，恢复出对应的电信号从而完成无线激光通信的过程。

参阅图3，该图为数字微镜器件的微镜工作过程示意图；图中A表示数字微镜器件上的一个微镜，每一个微镜都可以由输入电信号被控制向两个不同的方向翻转，分别对应“开”和“关”状态。因此用输入电信号控制微镜的翻转方向就可以实现对输入光信号的调制，当微镜处于“开”状态时，输入光信号被反射出去，代表输出“1”；当微镜处于“关”状态时，输入光信号被光吸收面吸收，没有光信号输出，代表输出“0”。

参阅图4，该图为入射光路将点光源转换成均匀面光源的示意图。

Claims (4)

1.一种多通道无线激光通信装置，其特征在于该装置包括：

信源输入接口（1），用于接收输入的电信号；

激光光源（2），用于产生入射点光源；

入射光路（3），与激光光源（2）连接，用于把点光源变成均匀面光源，并入射到数字微镜器件上；

数字微镜器件（4），与入射光路（3）连接，通过控制微镜的开关作用将电信号转换成光信号输出，每一个微镜对应一条无线激光通信信道；

发射机控制电路（5），与激光光源（2）和数字微镜器件（4）连接，接收信源输入接口（1）输入的电信号，控制数字微镜器件将电信号转换成光信号；

出射光路（6），与数字微镜器件（4）连接，将微镜反射出来的光信号进行光学处理，便于在自由空间传播；

接收光路（7），接收来自自由空间光通道的光信号，进行光路调整并输出给光电传感阵列；

光电传感阵列（8），与接收光路（7）连接，其感光像素与数字微镜器件的微镜一一对应，感光像素将接收到的光信号进行光电转换，恢复出对应的电信号；

接收机控制电路（9），与光电传感阵列（8）连接，控制光电传感阵列将接收到的光信号恢复成电信号；

信宿输出接口（10），用于输出恢复的电信号。

2.根据权利要求1所述的通信装置，其特征在于数字微镜器件（4）含有百万个用电信号控制的微镜。

3.根据权利要求1所述的通信装置，其特征在于光电传感阵列（8）为CMOS器件。

4.根据权利要求1所述的通信装置，其特征在于信源输入接口（1）和信宿输出接口（10）为USB接口。