一種自動定向追蹤并反饋的光電通信裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及無線光電通信系統，具體是一種自動定向追蹤并反饋的光電通信裝置。本實用新型解決了現有無線光電通信系統通信質量差的問題。一種自動定向追蹤并反饋的光電通信裝置，包括發射端、接收端、告警電路、云臺、基座、殼體；所述發射端包括發射端電路、激光器、激光擴束鏡、光調制器、發射端光學天線；所述發射端電路包括信源輸入端口、發射端MCU、發射端DSP、光調制器控制芯片；所述接收端包括接收端光學天線、位置敏感探測器、光電傳感器、接收端電路；所述接收端光學天線包括會聚準直透鏡、分束鏡；所述接收端電路包括接收端MCU、接收端DSP、信宿輸出端口。本實用新型適用于數據網、電話網、微蜂網、微微蜂窩網等領域。
【專利說明】
一種自動定向追蹤并反饋的光電通信裝置
技術領域
[0001 ]本實用新型涉及無線光電通信系統，具體是一種自動定向追蹤并反饋的光電通信
目.0
【背景技術】
[0002]無線光電通信系統是一種結合電光轉換和光電轉換技術并以光波為載波的通信系統，其廣泛應用于數據網、電話網、微蜂網、微微蜂窩網等領域。在現有技術條件下，無線光電通信系統一般由信號源、發射端、接收端組成。實踐表明，現有無線光電通信系統由于自身結構所限，存在通信質量差的問題。具體而言，現有無線光電通信系統在工作過程中，其發射端和接收端無法持續地保持正對(當發射端和接收端正對時，信號誤碼率最低)，導致信號誤碼率高，由此導致信號傳輸質量不穩定，從而導致通信質量差。為此有必要發明一種全新的無線光電通信系統，以解決現有無線光電通信系統通信質量差的問題。
【發明內容】
[0003]本實用新型為了解決現有無線光電通信系統通信質量差的問題，提供了一種自動定向追蹤并反饋的光電通信裝置。
[0004]本實用新型是采用如下技術方案實現的:
[0005]—種自動定向追蹤并反饋的光電通信裝置，包括發射端、接收端、告警電路、云臺、基座、殼體；
[0006]所述發射端包括發射端電路、激光器、激光擴束鏡、光調制器、發射端光學天線；
[0007]所述發射端電路包括信源輸入端口、發射端M⑶、發射端DSP、光調制器控制芯片；
[0008]所述接收端包括接收端光學天線、位置敏感探測器、光電傳感器、接收端電路；
[0009]所述接收端光學天線包括會聚準直透鏡、分束鏡；
[0010]所述接收端電路包括接收端M⑶、接收端DSP、信宿輸出端口；
[0011]其中，信源輸入端口與發射端MCU雙向連接;信源輸入端口的輸出端與發射端DSP的輸入端連接;發射端MCU分別與發射端DSP和接收端MCU雙向連接;發射端MCU的輸出端與激光器的輸入端連接;發射端DSP的輸出端與光調制器控制芯片的輸入端連接;光調制器控制芯片的輸出端與光調制器的輸入端連接;激光器的輸出端與激光擴束鏡的輸入端連接；激光擴束鏡的輸出端與光調制器的輸入端連接;光調制器的輸出端與發射端光學天線的輸入端連接；
[0012]會聚準直透鏡的出射面與分束鏡的入射面相對;分束鏡的兩個出射面分別與位置敏感探測器的入射端和光電傳感器的入射端相對;位置敏感探測器的輸出端與接收端MCU的輸入端連接;接收端MCU分別與接收端DSP和信宿輸出端口雙向連接;接收端MCU的輸出端分別與告警電路的輸入端和云臺的輸入端連接;光電傳感器的輸出端與接收端D S P的輸入端連接;接收端DSP的輸出端與信宿輸出端口的輸入端連接；
[0013]發射端電路、激光器、激光擴束鏡、光調制器、位置敏感探測器、光電傳感器、接收端電路、告警電路均封裝于殼體內；發射端光學天線、接收端光學天線均貫穿鑲嵌于殼體的腔壁上;發射端、接收端、云臺的底座固定于基座的上表面;云臺的承載板固定于殼體的下表面。
[0014]具體工作過程如下:
[0015]a.在通信A方和通信B方分別安裝一臺光電通信裝置;光電通信裝置上電后，發射端MCU和接收端MCU均執行初始化程序；
[0016]b.來自信源的電信號經由通信A方的信源輸入端口分別加載至發射端M⑶和發射端DSP;此時，發射端MCU控制激光器啟動;激光器產生點光源，該點光源投射至激光擴束鏡；激光擴束鏡將點光源擴散為均勻面光源，該均勻面光源投射至光調制器;與此同時，發射端DSP對電信號進行處理并生成LVDS信號，然后將電信號和LVDS信號均發送至光調制器控制芯片;LVDS信號驅動光調制器控制芯片，光調制器控制芯片將電信號發送至光調制器，并控制光調制器啟動;然后，光調制器以均勻面光源為載波，將電信號調制編碼為光信號，并將光信號發送至發射端光學天線;發射端光學天線將光信號定向發射出去；
[0017]c.來自通信A方的發射端光學天線的光信號投射至通信B方的會聚準直透鏡;會聚準直透鏡將光信號轉換為準直平行光信號，該準直平行光信號投射至分束鏡;分束鏡將準直平行光信號分為兩束相同的光信號，該兩束相同的光信號分別投射至位置敏感探測器和光電傳感器;此時，位置敏感探測器根據光信號測得通信A方的發射端光學天線的方位信息，并將方位信息發送至接收端MCU;接收端MCU根據方位信息控制云臺旋轉，云臺帶動會聚準直透鏡旋轉，使得會聚準直透鏡與通信A方的發射端光學天線相互正對;與此同時，光電傳感器將光信號轉換為電信號，并將電信號發送至接收端DSP;接收端DSP對電信號進行譯碼解調及校驗;若電信號校驗通過，則接收端DSP通過信宿輸出端口將電信號發送至信宿，同時接收端DSP通過接收端M⑶與發射端MCU進行通信，發射端MCU向通信A方發射反饋信號，由此完成本次通信;若電信號校驗未通過，則接收端DSP控制告警電路發出告警。
[0018]與現有無線光電通信系統相比，本實用新型所述的一種自動定向追蹤并反饋的光電通信裝置基于全新的結構和原理，使得接收端能夠自動定向追蹤發射端并反饋信息給發射端，由此使得發射端和接收端能夠持續地保持正對，從而將信號誤碼率降至了最低，使得信號傳輸質量更穩定，進而大幅提高了通信質量。
[0019]本實用新型有效解決了現有無線光電通信系統通信質量差的問題，適用于數據網、電話網、微蜂網、微微蜂窩網等領域。
【附圖說明】
[0020]圖1是本實用新型的內部結構示意圖。
[0021]圖2是本實用新型的外部結構示意圖。
[0022]圖3是本實用新型的發射端電路的結構示意圖。
[0023]圖4是本實用新型的接收端光學天線的結構示意圖。
[0024]圖5是本實用新型的接收端電路的結構示意圖。
[0025]圖6是本實用新型的工作流程示意圖。
[0026]圖中:1-發射端，2-接收端，3-告警電路，4-云臺，5-基座，6-殼體，11_發射端電路，12-激光器，13-激光擴束鏡，14-光調制器，15-發射端光學天線，21-接收端光學天線，22-位置敏感探測器，23-光電傳感器，24-接收端電路，111-信源輸入端口，112-發射端M⑶，113-發射端DSP，114-光調制器控制芯片，211-會聚準直透鏡，212-分束鏡，241-接收端MCU，242-接收端DSP，243-信宿輸出端口。
【具體實施方式】
[0027]一種自動定向追蹤并反饋的光電通信裝置，包括發射端1、接收端2、告警電路3、云臺4、基座5、殼體6;
[0028]所述發射端I包括發射端電路11、激光器12、激光擴束鏡13、光調制器14、發射端光學天線15;
[0029]所述發射端電路11包括信源輸入端口111、發射端MCUl 12、發射端DSPl 13、光調制器控制芯片114;
[0030]所述接收端2包括接收端光學天線21、位置敏感探測器22、光電傳感器23、接收端電路24;
[0031]所述接收端光學天線21包括會聚準直透鏡211、分束鏡212;
[0032]所述接收端電路24包括接收端MCU241、接收端DSP242、信宿輸出端口243;
[0033]其中，信源輸入端口111與發射端M⑶112雙向連接;信源輸入端口 111的輸出端與發射端DSPl 13的輸入端連接；發射端MCUl 12分別與發射端DSPl 13和接收端MCU241雙向連接;發射端MCUl 12的輸出端與激光器12的輸入端連接;發射端DSPl 13的輸出端與光調制器控制芯片114的輸入端連接;光調制器控制芯片114的輸出端與光調制器14的輸入端連接；激光器12的輸出端與激光擴束鏡13的輸入端連接;激光擴束鏡13的輸出端與光調制器14的輸入端連接;光調制器14的輸出端與發射端光學天線15的輸入端連接；
[0034]會聚準直透鏡211的出射面與分束鏡212的入射面相對;分束鏡212的兩個出射面分別與位置敏感探測器22的入射端和光電傳感器23的入射端相對;位置敏感探測器22的輸出端與接收端MCU241的輸入端連接;接收端MCU241分別與接收端DSP242和信宿輸出端口243雙向連接;接收端MCU241的輸出端分別與告警電路3的輸入端和云臺4的輸入端連接;光電傳感器23的輸出端與接收端DSP242的輸入端連接;接收端DSP242的輸出端與信宿輸出端口 243的輸入端連接；
[0035]發射端電路11、激光器12、激光擴束鏡13、光調制器14、位置敏感探測器22、光電傳感器23、接收端電路24、告警電路3均封裝于殼體6內；發射端光學天線15、接收端光學天線21均貫穿鑲嵌于殼體6的腔壁上;發射端1、接收端2、云臺4的底座固定于基座5的上表面;云臺4的承載板固定于殼體6的下表面。
[0036]該裝置是基于位置敏感探測器22實現的:來自通信A方的光信號經通信B方的接收端光學天線21接收后投射到位置敏感探測器22，位置敏感探測器22根據光信號測得通信A方的方位信息。
[0037]具體實施時，所述云臺4為360度全景云臺。所述殼體6為三棱柱狀殼體。
【主權項】
1.一種自動定向追蹤并反饋的光電通信裝置，其特征在于:包括發射端(I)、接收端(2)、告警電路(3)、云臺(4)、基座(5)、殼體(6); 所述發射端(I)包括發射端電路(11)、激光器(12)、激光擴束鏡(13)、光調制器(14)、發射端光學天線(15)； 所述發射端電路(11)包括信源輸入端口( 111)、發射端MCU( 112)、發射端DSP(113 )、光調制器控制芯片(114)； 所述接收端(2)包括接收端光學天線(21)、位置敏感探測器(22)、光電傳感器(23)、接收端電路(24); 所述接收端光學天線(21)包括會聚準直透鏡(211)、分束鏡(212); 所述接收端電路(24)包括接收端MCU(241)、接收端DSP(242)、信宿輸出端口(243); 其中，信源輸入端口( 111)與發射端M⑶(112 )雙向連接;信源輸入端口( 111)的輸出端與發射端DSP( 113)的輸入端連接；發射端MCU( 112)分別與發射端DSP( 113)和接收端MCU(241)雙向連接;發射端MCU(112 )的輸出端與激光器(12 )的輸入端連接;發射端DSP(113 )的輸出端與光調制器控制芯片(114)的輸入端連接;光調制器控制芯片(114)的輸出端與光調制器(14 )的輸入端連接;激光器(12 )的輸出端與激光擴束鏡(13 )的輸入端連接;激光擴束鏡(13)的輸出端與光調制器(14)的輸入端連接;光調制器(14)的輸出端與發射端光學天線(15)的輸入端連接； 會聚準直透鏡(211)的出射面與分束鏡(212 )的入射面相對;分束鏡(212 )的兩個出射面分別與位置敏感探測器(22)的入射端和光電傳感器(23)的入射端相對;位置敏感探測器(22)的輸出端與接收端M⑶(241)的輸入端連接;接收端M⑶(241)分別與接收端DSP(242)和信宿輸出端口(243)雙向連接;接收端MCU(241)的輸出端分別與告警電路(3)的輸入端和云臺(4)的輸入端連接;光電傳感器(23)的輸出端與接收端DSP(242)的輸入端連接;接收端DSP(242)的輸出端與信宿輸出端口( 243)的輸入端連接； 發射端電路(11)、激光器(12)、激光擴束鏡(13)、光調制器(14)、位置敏感探測器(22)、光電傳感器(23)、接收端電路(24)、告警電路(3)均封裝于殼體(6)內；發射端光學天線(15)、接收端光學天線(21)均貫穿鑲嵌于殼體(6)的腔壁上；發射端(1)、接收端(2)、云臺(4)的底座固定于基座(5)的上表面;云臺(4)的承載板固定于殼體(6)的下表面。2.根據權利要求1所述的一種自動定向追蹤并反饋的光電通信裝置，其特征在于:該裝置是基于位置敏感探測器(22)實現的:來自通信A方的光信號經通信B方的接收端光學天線(21)接收后投射到位置敏感探測器(22)，位置敏感探測器(22)根據光信號測得通信A方的方位信息。
【文檔編號】H04B10/516GK205453706SQ201620255828
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年3月30日
【發明人】張鵬, 穆繼亮, 丑修建, 何劍, 劉立, 王二偉, 徐方良, 熊繼軍, 薛晨陽
【申請人】中北大學