一種多通道無線激光通信裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種多通道無線激光通信裝置，它包括發(fā)射機(jī)和接收機(jī)兩部分，發(fā)射機(jī)部分包括：信源輸入接口、激光源、入射光路、數(shù)字微鏡器件、出射光路和發(fā)射機(jī)控制電路，接收機(jī)部分包括：接收光路、光電傳感陣列、接收機(jī)控制電路和信宿輸出接口；其工作過程是在發(fā)射機(jī)端利用數(shù)字微鏡器件的微鏡將電信號轉(zhuǎn)換成光信號輸出，在接收機(jī)端利用光電傳感陣列將光信號恢復(fù)成電信號，利用數(shù)字微鏡器件含有多達(dá)百萬個(gè)微鏡的特性來實(shí)現(xiàn)多通道無線激光通信；本實(shí)用新型解決了現(xiàn)有無線激光通信系統(tǒng)信道數(shù)量少及系統(tǒng)傳輸速率慢的問題，提供了一種可行的多通道無線激光通信裝置。
【專利說明】一種多通道無線激光通信裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及無線激光通信領(lǐng)域，特別是一種多通道無線激光通信裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]無線激光通信是指以激光作為載波、大氣作為傳輸介質(zhì)的光通信，激光具有方向性好、亮度高、單色性好等特點(diǎn)，很適合作為短距離光通信的載體。與微波通信相比，無線激光通信具有無需申請通信頻段、信息容量大、頻帶寬、抗電磁干擾能力強(qiáng)、保密性好等特點(diǎn)。與光纖通信相比以及其他有線通信相比，具有機(jī)動靈活、運(yùn)行成本低、易于推廣等特點(diǎn)。無線激光通信可以應(yīng)用在以下場合:1.不具備接入條件(某些環(huán)境下不能鋪設(shè)光纖)時(shí)提供高效接入方案；2.為醫(yī)院、飛機(jī)等對電磁干擾有嚴(yán)格限制的場合提供通信；3.為智能小區(qū)、大企業(yè)的寬帶接入的最后一公里提供一種快速靈活的解決方案；4.在突發(fā)的自然或者人為意外災(zāi)害中，如果原有通信線路被破壞，可以用無線激光通信系統(tǒng)進(jìn)行快速部署提供應(yīng)急通信。
[0003]數(shù)字微鏡器件由美國TI公司在1987年發(fā)明，它是一種基于半導(dǎo)體制造技術(shù)，由高速數(shù)字式光反射開關(guān)陣列組成的器件，一個(gè)數(shù)字微鏡器件上面集成了多達(dá)百萬個(gè)可以用電信號單獨(dú)控制的微鏡，通過電信號控制微鏡對于光信號的開關(guān)作用，可以實(shí)現(xiàn)電信號到光信號的轉(zhuǎn)換。
[0004]現(xiàn)有的無線激光通信系統(tǒng)一般采用一個(gè)信號源，配合一組發(fā)射和接收裝置實(shí)現(xiàn)無線激光通信。這種技術(shù)存在由于只有一個(gè)或者幾個(gè)通信信道，導(dǎo)致系統(tǒng)的傳輸速率難以得到顯著提升。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足而提出的一種多通道無線激光通信裝置，其利用數(shù)字微鏡器件將電信號轉(zhuǎn)化成光信號來實(shí)現(xiàn)多達(dá)百萬路通信信道的無線激光通信，顯著提高了無線激光通信系統(tǒng)的傳輸速率。
[0006]本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0007]一種多通道無線激光通信裝置，該裝置包括:
[0008]信源輸入接口，用于接收輸入的電信號的USB接口 ；
[0009]激光光源，用于產(chǎn)生入射點(diǎn)光源；
[0010]入射光路，與激光光源連接，用于把點(diǎn)光源變成均勻面光源，并入射到數(shù)字微鏡器件上；
[0011]數(shù)字微鏡器件，與入射光路連接，一個(gè)數(shù)字微鏡器件上面有多達(dá)百萬個(gè)可以單獨(dú)控制的微鏡，通過控制微鏡的開關(guān)可以將電信號轉(zhuǎn)換成光信號輸出，每一個(gè)微鏡相當(dāng)于一條通信信道。本實(shí)用新型就是利用數(shù)字微鏡器件本身具有多達(dá)百萬個(gè)可以單獨(dú)控制的微鏡這個(gè)特性來實(shí)現(xiàn)多通道無線激光通信。
[0012]出射光路，與數(shù)字微鏡器件連接，將微鏡反射出來的光信號進(jìn)行光學(xué)處理，便于在自由空間傳播；
[0013]發(fā)射機(jī)控制電路，與激光光源和數(shù)字微鏡器件連接，接收信源輸入并實(shí)現(xiàn)對數(shù)字微鏡器件的驅(qū)動控制；
[0014]接收光路，接收來自自由空間光通道的光信號，進(jìn)行光路調(diào)整并輸出給光電傳感陣列；
[0015]光電傳感陣列是CMOS器件，與接收光路連接，其感光像素與數(shù)字微鏡器件的微鏡是一一對應(yīng)的關(guān)系，感光像素將接收到的光信號進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，恢復(fù)出對應(yīng)的電信號；
[0016]接收機(jī)控制電路，與光電傳感陣列連接，對光電傳感陣列恢復(fù)的電信號進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的接收。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:
[0018]本實(shí)用新型可實(shí)現(xiàn)一種多達(dá)百萬路通信信道的無線激光通信信道，使系統(tǒng)的傳輸速率得到極大的提高。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為本實(shí)用新型系統(tǒng)框圖；
[0021]圖3為本實(shí)用新型數(shù)字微鏡器件的工作狀態(tài)示意圖；
[0022]圖4為本實(shí)用新型入射光路將點(diǎn)光源轉(zhuǎn)換成面光源示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]參閱圖1，本實(shí)用新型由信源輸入接口 1、激光光源2、入射光路3、數(shù)字微鏡器件4、發(fā)射機(jī)控制電路5、出射光路6、接收光路7、光電傳感陣列8、接收機(jī)控制電路9、信宿輸出接口 10、發(fā)射機(jī)保護(hù)殼11及接收機(jī)保護(hù)殼12組成。
[0024]參閱圖2，本實(shí)用新型的信源由信源輸入接口接入發(fā)射機(jī)控制電路。激光光源發(fā)出點(diǎn)光源，經(jīng)過入射光路的均光作用實(shí)現(xiàn)點(diǎn)光源到均勻面光源的轉(zhuǎn)換。該均勻面光源入射到數(shù)字微鏡器件上，發(fā)射機(jī)控制電路根據(jù)信源利用數(shù)字微鏡器件將電信號轉(zhuǎn)換成光信號由出射光路輸出。輸出的激光在自由空間中傳播，在接收機(jī)中由接收光路對接收到的光信號進(jìn)行光路調(diào)整后送至光電傳感陣列實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換，恢復(fù)出對應(yīng)的電信號從而完成無線激光通信的過程。
[0025]參閱圖3，該圖為數(shù)字微鏡器件的微鏡工作過程示意圖；圖中A表示數(shù)字微鏡器件上的一個(gè)微鏡，每一個(gè)微鏡都可以由輸入電信號被控制向兩個(gè)不同的方向翻轉(zhuǎn)，分別對應(yīng)“開”和“關(guān)”狀態(tài)。因此用輸入電信號控制微鏡的翻轉(zhuǎn)方向就可以實(shí)現(xiàn)對輸入光信號的調(diào)制，當(dāng)微鏡處于“開”狀態(tài)時(shí)，輸入光信號被反射出去，代表輸出“I” ；當(dāng)微鏡處于“關(guān)”狀態(tài)時(shí)，輸入光信號被光吸收面吸收，沒有光信號輸出，代表輸出“O”。
[0026]參閱圖4，該圖為入射光路將點(diǎn)光源轉(zhuǎn)換成均勻面光源的示意圖。
【權(quán)利要求】
1.一種多通道無線激光通信裝置，其特征在于該裝置包括: 信源輸入接口( I)，用于接收輸入的電信號； 激光光源(2),用于產(chǎn)生入射點(diǎn)光源； 入射光路(3)，與激光光源(2)連接，用于把點(diǎn)光源變成均勻面光源，并入射到數(shù)字微鏡器件上； 數(shù)字微鏡器件(4)，與入射光路(3)連接，通過控制微鏡的開關(guān)作用將電信號轉(zhuǎn)換成光信號輸出，每一個(gè)微鏡對應(yīng)一條無線激光通信信道； 發(fā)射機(jī)控制電路(5 )，與激光光源(2 )和數(shù)字微鏡器件(4 )連接，接收信源輸入接口( I)輸入的電信號，控制數(shù)字微鏡器件將電信號轉(zhuǎn)換成光信號； 出射光路(6)，與數(shù)字微鏡器件(4)連接，將微鏡反射出來的光信號進(jìn)行光學(xué)處理，便于在自由空間傳播； 接收光路(7)，接收來自自由空間光通道的光信號，進(jìn)行光路調(diào)整并輸出給光電傳感陣列； 光電傳感陣列(8),與接收光路(7)連接,其感光像素與數(shù)字微鏡器件的微鏡 對應(yīng)，感光像素將接收到的光信號進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，恢復(fù)出對應(yīng)的電信號； 接收機(jī)控制電路(9)，與光電傳感陣列(8)連接，控制光電傳感陣列將接收到的光信號恢復(fù)成電信號； 信宿輸出接口(10),用于輸出恢復(fù)的電信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信裝置，其特征在于數(shù)字微鏡器件(4)含有百萬個(gè)用電信號控制的微鏡。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信裝置，其特征在于光電傳感陣列(8)為CMOS器件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信裝置，其特征在于信源輸入接口(I)和信宿輸出接口(10)為 USB 接口。
【文檔編號】H04B10/11GK203775207SQ201420152447
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年4月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月1日
【發(fā)明者】劉一清, 何鵬 申請人:華東師范大學(xué)