[發(fā)明專利]大范圍多節(jié)點(diǎn)同時(shí)接收的雙向自由空間激光通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810078312.2
• 申請(qǐng)日: 2018-01-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108306684B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高士明;江荷馨;馮湘蓮;吳志航;王天樞
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號(hào): H04B10/118
• 分類號(hào): H04B10/118;H04J14/02;H04B7/185
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 林超

1.一種大范圍多節(jié)點(diǎn)同時(shí)接收的雙向自由空間激光通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，包括收發(fā)終端(1)和中心路由節(jié)點(diǎn)(2)，其特征在于：在每個(gè)節(jié)點(diǎn)處設(shè)置收發(fā)終端(1)，多個(gè)節(jié)點(diǎn)之間設(shè)置中心路由節(jié)點(diǎn)(2)，通過(guò)中心路由節(jié)點(diǎn)(2)連接各個(gè)收發(fā)終端(1)；所述的中心路由節(jié)點(diǎn)(2)包括外轉(zhuǎn)盤(pán)(22)、中心處理器(24)、內(nèi)轉(zhuǎn)盤(pán)(25)和波分解復(fù)用器(26)；外轉(zhuǎn)盤(pán)(22)上設(shè)有N個(gè)外端口(21)，N個(gè)外端口(21)沿外轉(zhuǎn)盤(pán)(22)周向等間隔均布布置在外轉(zhuǎn)盤(pán)(22)的外周面，各個(gè)外端口(21)分別對(duì)準(zhǔn)各個(gè)節(jié)點(diǎn)的收發(fā)終端(1)，各個(gè)外端口(21)經(jīng)各自的信號(hào)傳輸處理組件連接到中心處理器(24)；內(nèi)轉(zhuǎn)盤(pán)(25)上布置有一個(gè)1×(N-1)的波分解復(fù)用器(26)，波分解復(fù)用器(26)的一個(gè)輸入端(28)和(N-1)個(gè)輸出端(29)沿內(nèi)轉(zhuǎn)盤(pán)(25)周向等間隔均布布置在內(nèi)轉(zhuǎn)盤(pán)(25)外周面上；內(nèi)轉(zhuǎn)盤(pán)(25)底部與電機(jī)的輸出軸連接，中心處理器(24)和電機(jī)連接并控制電機(jī)運(yùn)行帶動(dòng)內(nèi)轉(zhuǎn)盤(pán)(25)旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)將波分解復(fù)用器(26)的輸入端(28)和輸出端(29)對(duì)準(zhǔn)所需要對(duì)準(zhǔn)的外轉(zhuǎn)盤(pán)(22)上的外端口(21)；

所述的信號(hào)傳輸處理組件包括捕獲跟蹤瞄準(zhǔn)系統(tǒng)(23)和膜系波分解復(fù)用器(27)，外端口(21)依次經(jīng)膜系波分解復(fù)用器(27)、捕獲跟蹤瞄準(zhǔn)系統(tǒng)(23)后連接到中心處理器(24)，膜系波分解復(fù)用器(27)沿外轉(zhuǎn)盤(pán)(22)周向等間隔均布布置在外轉(zhuǎn)盤(pán)(22)上，并且布置于外端口(21)和外轉(zhuǎn)盤(pán)(22)圓心之間的連線上。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大范圍多節(jié)點(diǎn)同時(shí)接收的雙向自由空間激光通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于：所述外轉(zhuǎn)盤(pán)(22)和內(nèi)轉(zhuǎn)盤(pán)(25)同軸心布置。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大范圍多節(jié)點(diǎn)同時(shí)接收的雙向自由空間激光通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于：所述的外端口(21)接收從收發(fā)終端(1)發(fā)射出的光束或者發(fā)射出光束到收發(fā)終端(1)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大范圍多節(jié)點(diǎn)同時(shí)接收的雙向自由空間激光通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于：其中一個(gè)節(jié)點(diǎn)的所述收發(fā)終端(1)朝向一外端口(21)正向同時(shí)發(fā)射多波長(zhǎng)信號(hào)光(16)和信標(biāo)光(17)混合形成的光束，經(jīng)對(duì)應(yīng)的外端口(21)接收后由膜系波分解復(fù)用器(27)分束為多波長(zhǎng)信號(hào)光(16)和信標(biāo)光(17)的兩路，分束后的多波長(zhǎng)信號(hào)光(16)射向內(nèi)轉(zhuǎn)盤(pán)(25)圓心，經(jīng)膜系波分解復(fù)用器(27)分束后的信標(biāo)光(17)傳輸?shù)讲东@跟蹤瞄準(zhǔn)系統(tǒng)(23)，捕獲跟蹤瞄準(zhǔn)系統(tǒng)(23)接收并解調(diào)信標(biāo)光(17)，將信標(biāo)光(17)中攜帶的數(shù)據(jù)信息傳輸至中心處理器(24)，中心處理器(24)根據(jù)數(shù)據(jù)信息驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)內(nèi)轉(zhuǎn)盤(pán)(25)，將內(nèi)轉(zhuǎn)盤(pán)(25)上的輸入端(28)對(duì)準(zhǔn)外轉(zhuǎn)盤(pán)(22)上接收光束的外端口(21)，各個(gè)輸出端分別對(duì)準(zhǔn)外轉(zhuǎn)盤(pán)(22)上其余的外端口(21)；使得經(jīng)膜系波分解復(fù)用器(27)分束后的多波長(zhǎng)信號(hào)光(16)通過(guò)輸入端(28)輸入到波分解復(fù)用器(26)，然后經(jīng)波分解復(fù)用器(26)分路后輸出經(jīng)空間信道入射到膜系波分解復(fù)用器(27)，經(jīng)膜系波分解復(fù)用器(27)無(wú)處理后傳輸?shù)酵舛丝?21)，通過(guò)外端口(21)出射到其余節(jié)點(diǎn)的收發(fā)終端(1)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大范圍多節(jié)點(diǎn)同時(shí)接收的雙向自由空間激光通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于：所述收發(fā)終端(1)包括收發(fā)機(jī)(11)、信號(hào)源(12)、電光調(diào)制器(13)、空間-光纖耦合裝置(14)和光學(xué)天線(15)，收發(fā)機(jī)(11)的輸出端經(jīng)電光調(diào)制器(13)連接到空間-光纖耦合裝置(14)，空間-光纖耦合裝置(14)輸出端經(jīng)空間信道耦合連接到光學(xué)天線(15)，信號(hào)源(12)與電光調(diào)制器(13)通過(guò)電纜連接；由收發(fā)機(jī)(11)同時(shí)發(fā)出多波長(zhǎng)信號(hào)光(16)和信標(biāo)光(17)兩路混合的光束輸入到電光調(diào)制器(13)中，電光調(diào)制器(13)將信號(hào)源(12)的數(shù)字信號(hào)加載調(diào)制到兩路光束上，電光調(diào)制器(13)的輸出光束傳輸?shù)娇臻g-光纖耦合裝置(14)，經(jīng)空間-光纖耦合裝置(14)耦合成自由空間光束后由光學(xué)天線(15)正向射出。