[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

本申請提供一種基于自由空間光通信的通信終端、通信裝置和通信系統，通信系統包括通信終端、多個通信裝置和總控裝置；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，光發射單元用于發射光信號，第二切換控制單元控制與接收到光信號的通信終端建立連接；通信終端包括光接收單元和第一切換控制單元，光接收單元用于接收第一通信裝置發射的光信號，第一切換控制單元用于根據光信號，將第一通信裝置設定為切換目的地；總控裝置包括第三切換控制單元，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，切換請求中包含通信終端的身份識別信息，第三切換控制單元根據切換請求向第一切換控制單元發送連接指令。

技術領域

本申請屬于信息傳輸技術領域，具體涉及一種基于自由空間光通信的通信終端、通信裝置和通信系統。

背景技術

隨著通訊領域傳輸容量的日益增長，傳統的傳輸技術已很難滿足傳輸容量及傳輸速度的要求。同時，隨著各種智能終端計算能力的不斷提高以及越來越輕薄便攜，傳統用于信號傳輸的線纜的使用對于用戶來說越來越不便捷。雖然WIFI、藍牙等無線電信號傳輸技術在一定程度上能夠緩解這種不便，但是現有的無線電信號傳輸技術在高速信號傳輸上具有明顯的局限性。

發明內容

為至少在一定程度上克服相關技術中存在的問題，本申請提供了一種基于自由空間光通信的通信終端、通信裝置和通信系統。

根據本申請實施例的第一方面，本申請提供了一種基于自由空間光通信的通信終端，其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。

進一步地，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。

進一步地，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。

更進一步地，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°。

進一步地，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。

進一步地，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。

根據本申請實施例的第二方面，本申請還提供了一種基于自由空間光通信的通信裝置，其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；