[發(fā)明專利]水下無線光通信方法、裝置及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010087739.6
• 申請(qǐng)日: 2020-02-11
• 公開（公告）號(hào): CN111313981B
• 公開（公告）日: 2021-11-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫彩明;張愛東;張龍;石武
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 鵬城實(shí)驗(yàn)室
• 主分類號(hào): H04B13/02
• 分類號(hào): H04B13/02;H04B10/50;H04B10/516;H04B10/60;H04J14/02
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 李偉

1.一種水下無線光通信方法，其特征在于，應(yīng)用于發(fā)送端，所述方法包括：

獲取通信數(shù)據(jù)，對(duì)所述通信數(shù)據(jù)按照預(yù)設(shè)的已修正的串行通信協(xié)議進(jìn)行處理，得到與所述通信數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的多個(gè)調(diào)制信號(hào)，所述通信數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的多個(gè)調(diào)制信號(hào)與所述發(fā)送端中依據(jù)預(yù)設(shè)的并行通信信道生成技術(shù)預(yù)先生成的并行的光波通信信道一一對(duì)應(yīng)；其中，所述獲取通信數(shù)據(jù)，對(duì)所述通信數(shù)據(jù)按照預(yù)設(shè)的已修正的串行通信協(xié)議進(jìn)行處理，得到與所述通信數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的多個(gè)調(diào)制信號(hào)，包括：獲取通信數(shù)據(jù)，將所述通信數(shù)據(jù)分割成多個(gè)數(shù)據(jù)塊，所述數(shù)據(jù)塊與所述發(fā)送端中依據(jù)預(yù)設(shè)的并行通信信道生成技術(shù)預(yù)先生成的并行的光波通信信道一一對(duì)應(yīng)；將每個(gè)所述數(shù)據(jù)塊按照所述預(yù)設(shè)的已修正的串行通信協(xié)議進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換處理，得到與每個(gè)所述數(shù)據(jù)塊對(duì)應(yīng)的串行信號(hào)，將所述串行信號(hào)作為調(diào)制信號(hào)，以得到所述通信數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的多個(gè)調(diào)制信號(hào)；所述預(yù)設(shè)的已修正的串行通信協(xié)議是基于對(duì)標(biāo)準(zhǔn)串行通信協(xié)議進(jìn)行修改得到的適應(yīng)光通信的串行通信協(xié)議，所述預(yù)設(shè)的并行通信信道生成技術(shù)包括密集波分復(fù)用技術(shù)、多進(jìn)多出空分復(fù)用技術(shù)；

對(duì)于每個(gè)所述光波通信信道，依據(jù)與該光波通信信道對(duì)應(yīng)的調(diào)制信號(hào)調(diào)制該光波通信信道的光波，得到攜帶所述調(diào)制信號(hào)的調(diào)制光波；

使用與所述并行通信信道生成技術(shù)對(duì)應(yīng)的擴(kuò)束器對(duì)各個(gè)所述調(diào)制光波進(jìn)行處理，得到與所述并行通信信道生成技術(shù)對(duì)應(yīng)的光束，所述光束由所述調(diào)制光波構(gòu)成；并將所述光束發(fā)送至對(duì)應(yīng)的接收端，使得所述接收端對(duì)所述光束進(jìn)行處理，獲得所述通信數(shù)據(jù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，若所述發(fā)送端中預(yù)設(shè)的并行通信信道生成技術(shù)為密集波分復(fù)用技術(shù)，則預(yù)先生成所述并行的光波通信信道的過程包括：

調(diào)用預(yù)先設(shè)置的激光器發(fā)射激光，并將所述激光耦合進(jìn)入預(yù)設(shè)的陣列波導(dǎo)光柵多路復(fù)用器中，觸發(fā)所述陣列波導(dǎo)光柵多路復(fù)用器對(duì)所述激光進(jìn)行處理，得到多個(gè)不同波長的光波，將所述光波確定為光波通信信道。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述使用與所述并行通信信道生成技術(shù)對(duì)應(yīng)的擴(kuò)束器對(duì)各個(gè)所述調(diào)制光波進(jìn)行處理，得到與所述并行通信信道技術(shù)對(duì)應(yīng)的光束，所述光束由所述調(diào)制光波構(gòu)成；并將所述光束發(fā)送至對(duì)應(yīng)的接收端，包括：

將各個(gè)所述調(diào)制光波耦合進(jìn)入預(yù)設(shè)的陣列波導(dǎo)光柵混合器，觸發(fā)所述陣列波導(dǎo)光柵混合器將各個(gè)所述調(diào)制光波進(jìn)行混合，得到包含所有所述調(diào)制光波的光束；

將所述光束輸入與所述激光器對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)的擴(kuò)束器，獲得經(jīng)過所述擴(kuò)束器處理后的光束，并將所述處理后的光束發(fā)送至對(duì)應(yīng)的接收端。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，若所述發(fā)送端中預(yù)設(shè)的并行通信信道生成技術(shù)為多進(jìn)多出空分復(fù)用技術(shù)，則預(yù)先生成所述并行的光波通信信道的過程包括：

調(diào)用預(yù)先設(shè)置的多個(gè)并行的激光器發(fā)射光波；

將每個(gè)所述激光器發(fā)射的光波確定為光波通信信道。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述使用與所述并行通信信道生成技術(shù)對(duì)應(yīng)的擴(kuò)束器對(duì)各個(gè)所述調(diào)制光波進(jìn)行處理，得到與所述并行通信信道技術(shù)對(duì)應(yīng)的光束，所述光束由所述調(diào)制光波構(gòu)成；并將所述光束發(fā)送至對(duì)應(yīng)的接收端，包括：

將每個(gè)所述光波通信信道的調(diào)制光波確定為光束；

將每個(gè)所述光束輸入預(yù)設(shè)的對(duì)應(yīng)的擴(kuò)束器，得到通過所述擴(kuò)束器處理后的光束，所述擴(kuò)束器與所述光波通信信道一一對(duì)應(yīng)；

將各個(gè)所述處理后的光束發(fā)送至對(duì)應(yīng)的接收端。