[实用新型]无线激光通信端机

说明书

本实用新型属于通信领域，是一种在自由空间传输的无线激光通信端机。主要应用领域包括：移动通信基站间的互连、用户接入、局域网、因特(Intranet)内部网、因特(Internet)网接入、备用链路、快速部署、临时扩容、灾害应急。在不便和不能铺设光缆之处、不便和不能架设微波天线的场合等，成为更佳的选择。与微波通信相比，它无需频率使用许可证。

在先技术中，利用电磁波作为信号载体的无线电通信由来已久，其中短波、微波、毫米波无线通信至今仍广泛使用。但它存在保密性不好，通信容量低，波段资源受到限制等不足。光纤通信以光作为载体，以光纤作为传输介质实现通信过程。由于光的频带资源十分丰富，因此通信容量巨大，成为现代通信的骨干。但光纤通信网络，包括光端机、光缆等通信基础设施的建设是事先规划的、固定的。这样会出现光缆没有到达或光缆不便到达的地域。这恰好为激光无线通信提供了一个发展的空间。激光无线通信是以激光作为载体在自由空间传输的通信技术，与光纤通信相比具有灵活性。早在七十年代人们就开始激光大气通信的研究，但是由于光纤通信的成功，没有受到充分重视。近年来由于移动通信的需求和微波通信的带宽限制，空间光通信取得很大的进展。美国朗讯公司采用1．55μm波段的半导体激光器加光纤放大器(EDFA)作为发射光源，并采用波分复用结构，实现10Gbit／s的容量的空间光通信。日本、欧洲等国家也报道了几种空间激光通信装置。

中国电子科技大学采用二氧化碳激光器(10．6μm波长，内腔式)，实现定点双工四线制三路电话的大气通信(技术成果编号88210414)。中国中山大学激光与光谱学研究所采用音频或数字信号的调幅激光制式工作实现大气通信传输(技术成果编号89209283)。它们都存在通信容量很低，在通信系统的结构上，没有考虑与其他通信设施包括光纤通信、微波通信的接口，实用价值小等缺陷。

本实用新型为了克服上述在先技术中存在的不足，提供一种同机具有发收光信号和电信号的功能，具有双工通信功能，以及具有大容量、直接同光纤通信、微波通信网络并网的实用化功能的可以移动和便携的无线激光通信端机。它将能机动灵活地适应各种场合的应用。

本实用新型的无线激光通信端机如图1所示。进行通信时由一对性能(包括机械、光学以及电学)和结构完全相同的笫一光端机1和第二光端机2构成。每一架光端机1、2的结构如图2所示。包括置于机械调整架7上的机壳3，在机壳3内置有光发射子机4，光接收子机5和瞄准具6。

光发射子机4如图3所示，主要包括机壳3上有发端机同轴电缆接头10和发端机光纤适配器8，发端机光纤适配器8通过光纤与置于机壳3内的发端机光接收组件9相联；发端机同轴电缆接头10通过高频电缆与发端机码型变换器11相接；发端机光接收组件9和发端机码型变换器11的输出接入发端机制式选择开关12，然后发端机制式选择开关12依次连接发端机信号处理模块13，发端机激光驱动器14至发端机激光器组件15。被发端机激光驱动器14驱动的发端机激光器组件15产生调制的激光束。经光发射天线16定向向空间发射。

光接收子机5的结构如图3所示，主要包括光接收天线17；经光接收天线17收集的光信号由收端机光接收组件18转换成电信号，输入收端机信号处理模块19，传输至收端机制式选择开关20。然后分成两路，一路连接收端机激光驱动器21，至收端机激光器组件22，收端机激光器组件22产生调制的激光束，经置于机壳3上的收端机光纤适配器25连接光纤通信线路。另一路接入收端机码型变换器23，经置于机壳3上的收端机同轴电缆接头24连接至电传输线路上。

上述结构的工作过程是：当光纤通信的光信号经由第一光端机1中发端机光纤适配器8输入，由发端机光接收组件9变换成电信号；通过发端机制式选择开关12送到发端机信号处理模块13，进行整形放大时钟提取等处理；经处理的信号输入发端机激光驱动器14，激励发端机激光器组件15产生与光纤输入光信号同样速率的高功率调制光束，通过光发射天线16定向发往事先瞄准好的第二光端机2中光接收天线17的空间区域。光接收天线17收集对方光发射天线16发来的载有信息的光，耦合至收端机光接收组件18的受光面上，把光信号转换成电信号；经收端机信号处理模块19进行整形放大和时钟恢复等处理，通过收端机制式切换开关20，馈入收端机激光驱动器21驱动收端机激光器组件22，再经收端机光纤适配器25，把同样的光信号送入光纤，向下行的光纤线路发送。