[發明專利]對潛通信的發射端、接收端以及對潛通信系統

在審

• 申請號: 201710371179.5
• 申請日: 2017-05-23
• 公開（公告）號: CN107124223A
• 公開（公告）日: 2017-09-01
• 發明（設計）人: 陳偉;黃慶超;劉建國;祝寧華
• 申請（專利權）人: 中國科學院半導體研究所
• 主分類號: H04B10/116
• 分類號: H04B10/116;H04B10/50;H04B10/60
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司11021
• 代理人: 任巖

技術領域

本發明涉及空間光通信領域，尤其涉及一種對潛通信的發射端、接收端以及對潛通信系統。

背景技術

戰略核潛艇是一個國家核威懾的重要組成部分，由于其機動性和隱蔽性使得其戰略地位日益突出?，F代通信技術已經相當成熟，但是要在水下實現長距離通信仍有一定的挑戰。若采用微波通信技術，需定期將潛載天線升出水面，這種通信方式極易被敵人發現。若采用超低頻通信，則通信裝置十分龐大，難以進行實時指揮。為了解決超低頻通信和微波通信應用于對潛通信系統的時候的局限性，傳輸信息量大，方向性好，海水穿透深度大的藍綠光通信方式應運而生。藍綠光對潛通信系統利用大氣和海水對藍綠光的窗口效應，其在海水中的穿透能力可以達到600m以上，可以大大提高潛艇通信時的安全深度。將其應用于對潛通信上有著諸多優點：通信頻帶寬，傳輸容量大，不受電磁輻射和核輻射的影響，且方向性好不易被截獲，具有良好的隱蔽性和安全性，非常適用于對潛通信。傳統的藍綠光對潛通信系統采用藍綠激光作為光源，但藍綠激光做光源會受限于激光器的成本以及藍綠光激光器光功率，從而導致對潛通信距離受限。此外，傳統的藍綠光對潛通信系統接收端一般采用透鏡作為光學接收天線，由于透鏡的體積和重量較大，造成通信系統的機動靈活性有待提高。

發明內容

(一)要解決的技術問題

本發明的目的在于提供一種對潛通信的發射端、接收端以及對潛通信系統，以至少部分解決上述技術問題。

(二)技術方案

本發明的一方面，提供了一種對潛通信的發射端，包括：

藍綠光LED(發光二極管)陣列，用于發射藍綠光；

第一信號處理電路，用于將信息調制在所述藍綠光上，得到調制后的藍綠光；

發射元件，用于發射所述調制后的藍綠光，其中，所述發射元件包括鍍有反射膜的第一鍍膜聚光罩。

可選地，所述第一鍍膜聚光罩的口徑為0.5m～1.0m。

可選地，所述第一鍍膜聚光罩包括調整其曲率參數的調節電路，以改變藍綠光發射的方向。

本發明的另一方面，還提供了一種對潛通信的接收端，包括：

接收元件，用于接收發射端發射的調制后的藍綠光，其中，所述接收元件包括鍍有反射膜的第二鍍膜聚光罩；

光電探測器，用于將所述調制后的藍綠光進行光電信號的轉換，得到調制有信息的電信號；

第二信號處理電路，用于對所述調制有信息的電信號進行解調，從而得到所述信息。

可選地，所述第二鍍膜聚光罩的口徑為5.0m～10.0m。

可選地，所述第二鍍膜聚光罩包括反饋調節電路，以調節天線的接收方位。

可選地，所述光電探測器為多象限矩陣光電探測器，其中心為光敏面光電探測器，周圍為多個象限的光探測器，通過所述反饋調節電路以使得接收元件聚焦的光斑處于所述光敏面光電探測器上。

本發明的再一方面，還提供了一種對潛通信系統，包括：

發射端，包括：

藍綠光LED陣列，用于發射藍綠光；

第一信號處理電路，用于將信息調制在所述藍綠光上，得到調制后的藍綠光；

發射元件，用于發射所述調制后的藍綠光，其中，所述發射元件包括鍍有反射膜的第一鍍膜聚光罩；

以及，接收端，包括：

接收元件，用于接收所述調制后的藍綠光，其中，所述接收元件包括鍍有反射膜的第二鍍膜聚光罩；

光電探測器，用于將所述調制后的藍綠光進行光電信號的轉換，得到調制有信息的電信號；

第二信號處理電路，用于對所述調制有信息的電信號進行解調，從而得到所述信息。

可選地，所述第一鍍膜聚光罩的口徑為0.5m～1.0m，且第一鍍膜聚光罩包括調整其曲率參數的調節電路，以改變藍綠光發射的方向。

可選地，所述光電探測器為多象限矩陣光電探測器，其中心為光敏面光電探測器，周圍為多個象限的光探測器，通過第二鍍膜聚光罩的反饋調節電路以使得接收元件聚焦的光斑處于所述光敏面光電探測器上。

(三)有益效果

本發明相較于現有技術，具有以下優點：

1、本發明的發射端采用藍綠光LED作為通信系統的光源，大大降低了成本，同時提高其光功率以增加光的傳播深度，進一步提高潛艇的安全通信深度。

2、本發明的發射端和接收端采用鍍膜聚光罩作為光學發射元件以及光學接收元件，可以降低光學發射元件的成本，且由于其重量較輕，可以提高通信系統的靈活機動性。