專利名稱：用于無線光通信中的光接收天線的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于無線光通信中的光接收天線，能夠校正無線光通信中光束偏轉所帶 來的像點偏移，提高光接收效率，可用于但不限于無線光通信中的空間光信號接收。
背景技術：
無線光通信(Wireless Optical Communication,簡稱WOC)是以激光作為載波，大氣作 為傳輸介質，完成信息的傳輸。它具有通信容量大、傳輸速率高、安全保密性強、抗電磁干 擾、組網簡單、成本低廉等優點，可廣泛用于緊急臨時通信、跨越河流、山川和公路等不宜 采用有線連接的情況。
WOC常常應用于室外通信，但是由于空氣流動引起的光束偏轉或運動引起的光端機振 動，使得光端機實際上存在某種程度的移動和搖擺，造成光束聚焦后的像點偏移，給正常通 信帶來一定的影響。
目前，常用的校正像點偏移的方法主要有
(1) 增大光探測器面積。這種方法雖然很容易校正像點偏移，但是隨著光探測器面積的 增加，其傳輸速率逐漸降低，如直徑3(Vm的探測器傳輸速率可達5Gb/s，而直徑500pm的 探測器傳輸速率只能達到155Mb/s，而且高靈敏度的光探測器價格昂貴，無法廣泛使用。
(2) 采用APT (捕獲、瞄準、跟蹤)系統。這種系統不但結構復雜，通常包括預瞄準、 粗瞄準、精瞄準機構以及自動控制傳感器等系統，而且價格昂貴，其實時響應速度和精度也 無法保證運動狀態下的無線光通信。
G)普通光纖接收。普通單模或者多模光纖的直徑比較小，無法完成像點偏移較大時的 光信號接收。
因此，需要一種結構簡單、造價低且性能可靠的光接收天線來提高光接收效率，保證正
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發明內容
本發明的目的在于提供結構簡單、造價低、性能可靠的能夠校正光束偏轉或振動造成的 像點偏移的無用于線光通信中的光接收天線。
為達到上述目的，本發明采用下述技術方案-
一種用于無線光通信中的光接收天線，包括一個凸透鏡，其特征在于凸透鏡后面安置一 根特種拉錐光纖，特種拉錐光纖的未被拉錐的一端位于凸透鏡的聚焦點處，被拉錐的一端與 光接收機中的光探測器相連接；特種拉錐光纖的被拉錐段端面直徑小于未被拉錐段端面直徑
3和光探測器直徑而與光探測器相連接。
特種拉錐光纖是由大孔徑大數值孔徑的光纖拉制而成的。未被拉錐段的端部預置FC/PC 或SC/PC或ST/PC等某一型號的光纖連接頭，以便于裝配，使其端面位于凸透鏡的焦平面附 近；被拉錐段的端部也要預置FC/PC或SC/PC或ST/PC等某一型號的光纖連接頭，以便于與 光探測器接口相匹配。被拉錐段的錐體長度需要與光纖連接頭的長度相匹配，以便于固定， 而且錐體部分的聚光能力與其長度也有關系，設計時要考慮。
根據傳輸速率的大小不同，光接收機中的光探測器直徑也不同，如直徑30pm的光探測 器傳輸速率可達5Gb/s，因此特種拉錐光纖的被拉錐段端面直徑要與光探測器直徑相匹配，以 使光信號盡量多的進入光探測器中。光纖的一端被拉制成錐形的主要作用是把進入未被拉錐 的一端的大光斑縮小成能完全進入光探測器中的小光斑，小光斑尺寸不大于光探測器直徑。
本發明與現有技術相比較，具有如下顯而易見的突出實質性特點和顯著優點
1、采用特種拉錐光纖進行聚焦光束的接收，能校正光束偏轉或振動造成的像點偏移；2、 采用凸透鏡和特種拉錐光纖組成了一種結構簡單、造價低且性能可靠的光接收天線，方便裝 配；3、特種拉錐光纖能把進入未被拉錐的一端的大光斑縮小成能完全進入光探測器中的小光 斑，增強了聚光能力。因此，本發明適用于靜止或運動狀態下的無線光通信系統。
圖l是本發明的結構示意圖2是特種拉錐光纖的拉錐段與光探測器連接示意圖。
具體實施例方式
本發明所涉及的一個優選實施例結合
如下參見圖1，本用于無線光通信中的 光接收天線，包括凸透鏡11。根據凸透鏡11的焦距來確定特種拉錐光纖15的未被拉錐段的
端面的位置。未被拉錐段的端部通過第一光纖活動連接頭12固定在支架14上，其端面24與 凸透鏡11面平行；被拉錐段的端部通過第二光纖活動連接頭16與光接收機17中的光探測器 18相連接。
參見圖2，被拉錐段22端面25直徑要與光探測器23直徑相匹配，且被拉錐段22的端面 25直徑要小于未被拉錐段的端面24直徑和光探測器23的直徑。空間光經過聚焦后，從未被 拉錐段21端面24入射，經過傳輸，從被拉錐段22的端面25出射。
權利要求
1. 一種用于無線光通信中的光接收天線，包括一個凸透鏡(11)，其特征在于所述凸透鏡(11)后面安置一根特種拉錐光纖(15)，所述特種拉錐光纖(15)的一端位于所述凸透鏡(11)的聚焦點處，另一端與光接收機(17)中的光探測器(18)相連接；所述特種拉錐光纖(15)的被拉錐段端面(22)直徑小于未被拉錐段端面(21)直徑和所述光探測器(18)直徑面而與該光探測器(18)相連接。
2. 根據權利要求1所述的用于無線光通信中的光接收天線，其特征在于所述特種拉錐光纖(15) 的被拉錐段(22)通過一個第二光纖連接頭(16)裝配入所述光探測器(18)，而未被拉錐段(21) 端面(24)處連接一個第一光纖連接頭(12)，該第一光纖連接頭(12)固定安裝在一個支架(14) 上。
全文摘要
本發明述及一種用于無線光通信中的光接收天線。它包括一個凸透鏡，凸透鏡后面安裝一根特種拉錐光纖，特種拉錐光纖的一端位于凸透鏡的聚焦點處，另一端與光接收機中的光探測器相連接。特種拉錐光纖的被拉錐段端面直徑小于未被拉錐段端面直徑和光探測器直徑而與光探測器相連接，大光斑縮小成能完全進入光探測器中的小光斑，增強了聚光能力，而且能校正光束偏轉或振動造成的像點偏移。與傳統的無線光通信光接收天線相比，本發明結構簡單、造價低且性能可靠，無需復雜的機械裝置，便于大批量生產。
文檔編號G02B6/42GK101446676SQ200910044829
公開日2009年6月3日 申請日期2009年1月4日 優先權日2009年1月4日
發明者付興虎, 俞起帆, 王廷云, 強 郭, 陳振宜 申請人:上海大學