[發(fā)明專利]一種高速調(diào)制可見(jiàn)光通信系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911314121.2
• 申請(qǐng)日: 2019-12-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111092655B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-03-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 汪揚(yáng)帆;杜雙龍;趙晶若
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 汪揚(yáng)帆
• 主分類號(hào): H04B10/116
• 分類號(hào): H04B10/116;H04B10/516
• 代理公司: 南京中高專利代理有限公司 32333
• 代理人: 潘甦昊

本發(fā)明主要涉及通信領(lǐng)域，公開(kāi)了一種高速調(diào)制可見(jiàn)光通信系統(tǒng)，主要包括照明光源、掃描鏡、控制器，掃描鏡上包括反射面，照明光源出射調(diào)制照明光至掃描鏡的反射面上，控制器控制掃描鏡轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)將該照明光掃描反射至自由光空間中進(jìn)行照明和通信，從而實(shí)現(xiàn)利用單套照明光源和一個(gè)掃描鏡便可大范圍照射并通信，系統(tǒng)簡(jiǎn)單穩(wěn)定可靠。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及可見(jiàn)光通信，具體涉及一種高速調(diào)制可見(jiàn)光通信系統(tǒng)。

背景技術(shù)

可見(jiàn)光通信是一種無(wú)線通訊技術(shù)，是利用照明光源發(fā)出的明暗閃爍信號(hào)來(lái)達(dá)成訊息傳輸?shù)耐ㄐ偶夹g(shù)，可見(jiàn)光的頻率介于400 THz（波長(zhǎng)780 nm）至800 THz（波長(zhǎng)375 nm）之間；并且其發(fā)射功率高，不占用無(wú)線電頻譜，無(wú)電磁干擾，無(wú)電磁輻射，同時(shí)實(shí)現(xiàn)照明和通信的雙重功能。可見(jiàn)光通訊可以應(yīng)用于光照上網(wǎng)、可見(jiàn)光點(diǎn)播電視業(yè)務(wù)、可見(jiàn)光新型無(wú)線廣播、可見(jiàn)光精確定位等領(lǐng)域。目前的可見(jiàn)光通信是通過(guò)使用多個(gè)照明光源將大范圍區(qū)域照明并實(shí)現(xiàn)通信，使用多個(gè)照明光源會(huì)使整個(gè)系統(tǒng)復(fù)雜化且成本提高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種高速調(diào)制可見(jiàn)光通信系統(tǒng)，其在工作過(guò)程中，無(wú)需使用多個(gè)照明光源以對(duì)大范圍區(qū)域進(jìn)行照明及通信。

本發(fā)明的目的主要通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種高速調(diào)制可見(jiàn)光通信系統(tǒng)，包括照明光源、掃描鏡和通信接收設(shè)備，所述掃描鏡上包括反射面，照明光源出射攜帶有通信信息的調(diào)制照明光，所述調(diào)制照明光照射在掃描鏡的反射面上，所述掃描鏡沿其轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)掃描，將調(diào)制照明光掃描反射至自由光空間中形成掃描照明光進(jìn)行照明及通信，通信接收設(shè)備上包括光探測(cè)器，所述光探測(cè)器接收到調(diào)制照明光時(shí)將其轉(zhuǎn)化為通信信息以供通信。

進(jìn)一步地，掃描照明光的發(fā)散角大于零，且掃描照明光的發(fā)散角大于或等于掃描鏡的掃描角。

進(jìn)一步地，照明光源由LED光源及透鏡或透鏡組構(gòu)成，所述透鏡或透鏡組為聚焦透鏡或聚焦透鏡組，所述LED光源出射的調(diào)制照明光進(jìn)入透鏡或透鏡組，所述透鏡或透鏡組將LED光源出射的調(diào)制照明光聚焦至掃描鏡的反射面上，調(diào)制照明光被掃描鏡反射后以光錐照射向自由光空間。

進(jìn)一步地，照明光源包括至少一個(gè)激光器，所述激光器出射的調(diào)制照明光照射至掃描鏡的反射面上后被掃描反射至自由光空間。

進(jìn)一步地，照明光源包括多個(gè)激光器、合束模塊，多個(gè)所述激光器出射的調(diào)制照明光通過(guò)合束模塊合為一束調(diào)制照明光后照射在掃描鏡的反射面上再被掃描反射至自由光空間中。

進(jìn)一步地，照明光源包括多個(gè)激光器，還包括聚焦透鏡，每個(gè)所述激光器均出射準(zhǔn)直的調(diào)制照明光，多個(gè)激光器平行排列且每個(gè)激光器出射的調(diào)制照明光互相平行，多束互相平行的調(diào)制照明光通過(guò)所述聚焦透鏡后聚焦在掃描鏡的反射面上再被反射至自由光空間中。

進(jìn)一步地，掃描鏡的反射面上還覆有偏振敏感光柵層，所述照明光源同時(shí)出射包含兩個(gè)偏振態(tài)的調(diào)制照明光，兩個(gè)偏振態(tài)分別為第一偏振態(tài)和第二偏振態(tài)，第一偏振態(tài)的調(diào)制照明光與第二偏振態(tài)的調(diào)制照明光所攜載的通信信息相同且同步，兩個(gè)偏振態(tài)的調(diào)制照明光照射至掃描鏡的反射面上；掃描鏡固定不動(dòng)時(shí)，所述偏振敏感光柵層對(duì)第一偏振態(tài)敏感并將第一偏振態(tài)的調(diào)制照明光衍射為第一方向出射，所述偏振敏感光柵層對(duì)第二偏振態(tài)不敏感，第二偏振態(tài)的調(diào)制照明光透過(guò)偏振敏感光柵層后在掃描鏡的反射面上反射至第二方向，所述第一方向與所述第二方向不同向；掃描鏡掃描轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，被衍射的第一偏振態(tài)的調(diào)制照明光和被反射的第二偏振態(tài)的調(diào)制照明光互相以固定夾角在自由光空間中掃描照明及通信，所述固定夾角為所述第一方向和所述第二方向的夾角。

進(jìn)一步地，第一偏振態(tài)的調(diào)制照明光的發(fā)散角與第二偏振態(tài)的調(diào)制照明光的發(fā)散角均大于零，被衍射的第一偏振態(tài)的調(diào)制照明光在掃描鏡掃描過(guò)程中形成第一光錐掃描照射區(qū)域，被反射的第二偏振態(tài)的調(diào)制照明光在掃描鏡掃描過(guò)程中形成第二光錐掃描照射區(qū)域。

進(jìn)一步地，第一光錐掃描照射區(qū)域和第二光錐掃描照射區(qū)域相接或部分重合。