[發明專利]一種空間光通訊的方法和系統及裝置

有效

• 申請號: 201310630904.8
• 申請日: 2013-12-02
• 公開（公告）號: CN103595471B
• 公開（公告）日: 2019-07-26
• 發明（設計）人: 吳東輝
• 申請（專利權）人: 吳東輝
• 主分類號: H04B10/11
• 分類號: H04B10/11
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種光通訊的方法和系統，特別是一種空間光通訊的方法和系統及裝置。其特征是：系統包括服務端和客戶端，服務端至少包括光源和調制光源的調制器，客戶端至少包括成像透鏡、光電器件陣列、陣列控制單元、解調單元，服務端的下行信息通過調制器加載到所述光源的光波中，所述光源通過所述成像透鏡在所述光電器件陣列上成像，通過所述陣列控制單元選擇光電器件陣列的光電器件單元的信號輸出并通過所述解調單元還原下行信息。有益效果是：利用光進行信息的空間傳播，實現光線無線連接互聯網絡，實現多個客戶端的同時使用，另外采用光電及無線互補方案實現高速下行的同時滿足網絡穩定的要求。

技術領域

本發明涉及一種光通訊的方法和系統，特別是一種空間光通訊的方法和系統及裝置。

背景技術

目前光通訊應用很成熟的是光纖通訊（Fiber-optic communication），是指一種利用光與光纖（optical fiber）傳遞資訊的一種方式，屬于有線通信的一種，光經過調制（modulation）后便能攜帶資訊。光纖常被電話公司用于傳遞電話、因特網，或是有線電視的訊號，有時候利用一條光纖就可以同時傳遞上述的所有訊號。

光調制就是將一個攜帶信息的信號疊加到載波光波上，完成這一過程的器件稱為調制器。現有的調制器能使載波光波的參數隨外加信號變化而變化，這些參數包括光波的振幅、位相、頻率、偏振、波長等。光調制方法分直接調制、腔內調制和腔外調制三種：①直接調制法：外加信號直接控制激光器的泵浦源，如控制半導體激光器的注入電流，從而使激光的某些參量得到調制。②腔內調制：腔內調制是通過改變激光器的參數如增益、諧振腔Q值或光程等實現的，主要用于Q開關、腔測空、鎖模等技術。腔內調制又分為被動式與主動式兩類。③腔外調制：只改變腔外光波參數而不影響激光振蕩本身的一種調制方法，主要用于光偏轉、掃描、隔離、調相、調幅和斬波等方面。現有的光調制方式如：OOK（鍵控調制）、PPM（脈沖位置調制）、DPPM（差分脈沖位置調制）、DPIM（查分脈沖間隔調制）、DH-PIM（雙頭脈沖間隔調制）和MPPM（多元脈沖位置調制）等。

現有的光通訊光源有LED（發光二極管）光源和LD（激光）光源等，具有非常高的頻響特征，即可以被調制為很高頻率的閃光，這樣為攜帶大量信息提供了光源條件。目前也有LED內包含了數個量子井（quantum well）的結構，使得LED可以發出不同波長的光，涵蓋較寬的頻譜，可以通過色散器件實現頻譜復用。LED光源帶寬可以達到100MHz，LD光源帶寬可以達到1000MHz。對于普通光源可以采用外光調制的方法。

以上都是光纖通訊的成熟技術，屬于有線通訊，即光線約束在光纖中傳輸，本發明的目的是實現光在空間區域傳播（不同于光線的點對點空間傳輸），實現無線通訊。

發明內容

本發明的目的是實現光在一定范圍的空間區域傳播信息，特別是利用光通訊無線連接互聯網絡。

本發明光源包括可見光和非可見光光源。

本發明的技術方案是：

一種空間光通訊的系統，其特征是：系統包括服務端和客戶端，服務端至少包括光源和調制光源的調制器，客戶端至少包括成像透鏡、光電器件陣列、解調單元，服務端的下行信息通過調制器加載到所述光源的光波中，所述光源通過所述成像透鏡在所述光電器件陣列上成像，光電器件陣列的光電器件單元的信號輸出通過解調單元還原下行信息。

所述的一種空間光通訊的系統，其特征是：客戶端還包括陣列控制單元，通過所述陣列控制單元選擇光電器件陣列的光電器件單元的信號輸出并通過解調單元還原下行信息。

所述的一種空間光通訊的系統，其特征是：客戶端還包括IP尋址單元，所述光電器件陣列的光電器件單元的信號輸出通過解調單元還原下行信息并由所述IP尋址單元尋址提供給客戶端計算機。