[發明專利]一種雙光源水下無線通信系統

在審

• 申請號: 202110368220.X
• 申請日: 2021-04-06
• 公開（公告）號: CN113098625A
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: 梁赫西;曹聰;艾勇;郭建中;沈天浩;王振亞;崔玉合;譚浪
• 申請（專利權）人: 武漢六博光電技術有限責任公司;武漢紡織大學
• 主分類號: H04B10/80
• 分類號: H04B10/80;H04B10/50;H04B10/69;H05B47/155;H05B47/165
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 胡琦旖

1.一種雙光源水下無線通信系統，其特征在于，包括：主控端、光發射端和光接收端；所述主控端分別與所述光發射端、所述光接收端連接；

所述光發射端包括LD發射單元、LED發射單元，所述LD發射單元用于發射LD光束，所述LED發射單元用于發射LED光束；

所述光接收端包括APD接收單元、PMT接收單元，所述APD接收單元用于接收LD光束，所述PMT接收單元用于接收LED光束；

所述主控端用于控制發射單元的切換和接收單元的切換。

2.根據權利要求1所述的雙光源水下無線通信系統，其特征在于，所述主控端包括終端和FPGA控制單元，所述終端與所述FPGA控制單元連接；

所述LD發射單元包括LD光源和LD驅動模塊，所述LD光源與所述LD驅動模塊連接；所述LED發射單元包括LED光源和LED驅動模塊，所述LED光源與所述LED驅動模塊連接；

所述APD接收單元包括APD光電探測器和APD后續處理模塊，所述APD光電探測器與所述APD后續處理模塊連接；所述PMT接收單元包括PMT光電探測器和PMT后續處理模塊，所述PMT光電探測器與所述PMT后續處理模塊連接；

所述LD驅動模塊、所述LED驅動模塊、所述APD后續處理模塊、所述PMT后續處理模塊分別與所述FPGA控制單元連接。

3.根據權利要求2所述的雙光源水下無線通信系統，其特征在于，所述光發射端還包括第一光學系統單元，所述第一光學系統單元包括第一聚焦透鏡，所述第一聚焦透鏡用于對發射的光束進行聚焦；

所述光接收端還包括第二光學系統單元，所述第二光學系統單元包括第二聚光透鏡和濾光片，所述第二聚光透鏡用于對接收的光束進行聚焦，所述濾光片用于對系統自身發射光源進行濾除。

4.根據權利要求3所述的雙光源水下無線通信系統，其特征在于，所述LD光源、所述LED光源和所述濾光片安裝在燈板上。

5.根據權利要求4所述的雙光源水下無線通信系統，其特征在于，所述LED光源包括多個LED組成的LED陣列；所述燈板呈空心圓環狀，所述LD光源與所述LED陣列呈環狀固定連接于所述燈板的圓環狀區域上，所述濾光片固定連接于所述燈板的中心空缺位置；所述APD光電探測器和所述PMT光電探測器固定連接于所述濾光片的正后方接收光束聚焦處。

6.根據權利要求2所述的雙光源水下無線通信系統，其特征在于，所述FPGA控制單元包括以太網模塊、數據處理模塊；所述以太網模塊用于與所述終端通信，所述數據處理模塊用于對傳輸數據進行處理。

7.根據權利要求6所述的雙光源水下無線通信系統，其特征在于，所述FPGA控制單元還包括通信方式自適應模塊，所述通信方式自適應模塊與所述數據處理模塊連接；

所述光接收端還包括功率監測單元，所述功率監測單元分別與所述APD接收單元、所述PMT接收單元、所述通信方式自適應模塊連接；所述功率監測單元用于監測接收單元的功率，所述通信方式自適應模塊用于根據所述接收單元的功率選擇LD通信方式或LED通信方式。

8.根據權利要求6所述的雙光源水下無線通信系統，其特征在于，所述FPGA控制單元還包括接收速率自適應模塊，所述接收速率自適應模塊分別與所述數據處理模塊、所述APD接收單元、所述PMT接收單元連接；所述接收速率自適應模塊用于調節數據傳輸速率。

9.根據權利要求2所述的雙光源水下無線通信系統，其特征在于，所述終端采用PC機，所述終端用于發送數據和接收顯示數據。

10.根據權利要求2所述的雙光源水下無線通信系統，其特征在于，所述LD光源包括第一LD光源和第二LD光源，所述LD驅動模塊包括第一LD驅動模塊和第二LD驅動模塊；所述第一LD光源與所述第一LD驅動模塊連接，所述第二LD光源與所述第二LD驅動模塊連接；

所述LED光源包括第一LED光源和第二LED光源，所述LED驅動模塊包括第一LED驅動模塊和第二LED驅動模塊；所述第一LED光源與所述第一LED驅動模塊連接，所述第二LED光源與所述第二LED驅動模塊連接；

所述第一LD光源具有第一波長，所述第二LD光源具有第二波長；第一LED光源具有所述第一波長，所述第二LED光源具有所述第二波長。