[發明專利]基于自由空間光通信的通信終端、通信裝置和通信系統

在審

• 申請號: 201811603004.3
• 申請日: 2018-12-26
• 公開（公告）號: CN109586790A
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發明（設計）人: 王灝;王東
• 申請（專利權）人: 杭州耀芯科技有限公司
• 主分類號: H04B10/11
• 分類號: H04B10/11;H04B10/50;H04B10/66
• 代理公司: 深圳大域知識產權代理有限公司 44479
• 代理人: 何園園

1.一種基于自由空間光通信的通信終端，其特征在于，包括光接收單元和第一切換控制單元；所述光接收單元用于接收通信裝置發送的光信號，所述第一切換控制單元根據所述光信號將所述通信裝置設定為切換目的地；

所述光接收單元包括準直透鏡模組、以及設置在基板上的陣列透鏡模組、光電二極管和電信號放大芯片；

所述準直透鏡模組用于接收通信裝置發送至自由空間中的光信號，并對接收到的光信號進行整型后送入所述陣列透鏡模組；所述陣列透鏡模組用于對接收到的光信號進行整理后送入所述光電二極管，所述光電二極管用于將光信號轉換成電信號后再送入所述電信號放大芯片進行放大，所述電信號放大芯片放大輸出的信號送入外部電路。

2.根據權利要求1所述的基于自由空間光通信的通信終端，其特征在于，所述基于自由空間光通信的通信終端還包括光纖，所述陣列透鏡模組通過所述光纖與所述準直透鏡模組連接。

3.根據權利要求1或2所述的基于自由空間光通信的通信終端，其特征在于，所述陣列透鏡模組采用一個透鏡，且對光路實現轉折時，所述透鏡包括第一表面、第二表面和第三表面；

經所述準直透鏡模組準直后的光信號通過所述透鏡的所述第三表面進入所述透鏡，經所述第二表面反射后由所述第一表面透射出所述透鏡，進入所述光電二極管。

4.根據權利要求3所述的基于自由空間光通信的通信終端，其特征在于，所述透鏡的第二表面與光信號的入射方向之間的夾角為45°。

5.根據權利要求1或2所述的基于自由空間光通信的通信終端，其特征在于，所述陣列透鏡模組采用一個透鏡，且對光路實現直射時，所述透鏡包括第四表面和第五表面；

經所述準直透鏡模組準直后的光信號通過所述透鏡的所述第五表面進入所述透鏡，經所述第四表面透射出所述透鏡，進入所述光電二極管。

6.根據權利要求1或2所述的基于自由空間光通信的通信終端，其特征在于，所述基于自由空間光通信的通信終端還包括分波器，所述分波器用于將接收到的一路光信號分離成多路光信號進行傳輸。

7.一種基于自由空間光通信的通信裝置，其特征在于，包括光發射單元和第二切換控制單元；所述光發射單元用于發射光信號，所述第二切換控制單元用于控制與接收到所述光信號的通信終端建立連接；

所述光發射單元包括設置在基板上的激光器驅動芯片、激光器、陣列透鏡模組和準直透鏡模組，所述激光器驅動芯片與激光器連接，所述激光器與陣列透鏡模組連接；所述陣列透鏡模組直接與準直透鏡模組連接或者通過光纖與準直透鏡模組連接；

外部載有信息的電信號輸入至所述激光器驅動芯片，所述激光器驅動芯片驅動所述激光器發光；光信號通過所述陣列透鏡模組整理后通過光纖或直接進入所述準直透鏡模組；所述準直透鏡模組對傳輸過來的光信號進行準直后送入自由空間進行傳輸。

8.根據權利要求7所述的基于自由空間光通信的通信裝置，其特征在于，所述基于自由空間光通信的通信裝置還包括合波器，所述合波器用于將多路光信號合成為一路光信號進行發射。

9.根據權利要求7所述的基于自由空間光通信的通信終端，其特征在于，所述基于自由空間光通信的通信裝置還包括光纖，所述陣列透鏡模組通過所述光纖與所述準直透鏡模組連接。

10.一種通信系統，其特征在于，包括通信終端、多個通信裝置和總控裝置；

所述多個通信裝置中的第一通信裝置包括光發射單元和第二切換控制單元，所述光發射單元用于發射光信號，所述第二切換控制單元控制與接收到所述光信號的通信終端建立連接；

所述通信終端包括光接收單元和第一切換控制單元，所述光接收單元用于接收第一通信裝置發射的光信號，所述第一切換控制單元用于根據所述光信號，將第一通信裝置設定為切換目的地；

所述總控裝置包括第三切換控制單元，所述第三切換控制單元用于從多個通信裝置中接收第一通信裝置的切換請求，所述切換請求中包含所述通信終端的身份識別信息，所述第三切換控制單元根據所述切換請求向所述第一切換控制單元發送連接指令。