[实用新型]一种无线激光通信装置

说明书

                         技术领域

本实用新型涉及无线通信领域，更具体地讲，涉及到利用激光信号在自由空间的传输的无线通信装置。

                         背景技术

在现有技术中，由来已久的是使用电磁波作为信号载体的无线通信，其中短波、微波、毫米波无线通信至今仍广泛应用。但他们均存在致命的缺陷：保密性差、通信容量低、波段资源受到限制等。光纤通信是以光作为载体，以光纤作为传输介质。由于光的频带资源十分丰富，故通信容量巨大，已成为现代通信的主体。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发展的空间。早在70年代，人们就开始研究激光大气通信的问题，但由于光纤通信的成功，没得到充分重视。近年来，由于移动通信的需要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。我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)。但他们都存在通信容量低，在通信系统的结构上，没有与其他通信设施(包括光纤通信、微波通信)的接口，故实用价值小。为解决上述问题，中国科学院上海光学精密机械研究所报导了一种无线激光通信端机实现了与其他通信设施的接口(专利号00217069.8)，但不能实现多通道通信，未能得到广泛应用。

为了克服上述存在的不足，本实用新型提供了一种同机具有发收光信号和电信号的双工通信功能，一个发射源可对应多个接收单元，实现多通道通信，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移动、便携式的无线激光通信装置。

                         发明内容

一种无线激光通信装置，由至少三个性能和结构完全相同的无线激光通信单元构成，每一个单元均包含有机座和由机座支撑的外壳，外壳内设置激光发射装置、激光接收装置和光学望远镜，为了实现多通道通信，在每两无线激光通信单元之间设置多个分束镜。机座与外壳的连接处安装有高低、水平角度调整机构，用于自动调整激光发射装置与激光接收装置的高低与水平角度。

其中，激光发射装置的结构为：发射端同轴电缆通过高频电缆与发射机码型变换器相接；光纤适配器通过光纤与发射机光电转换器相联；码型变换器与光电转换器均与制式选择开关相联，然后经信号处理模块进行整形、放大、时钟提取等处理，输入激光驱动器驱使激光器组件产生调制的激光光束，通过激光发射天线定向向空间发射。激光接收装置的结构为：经光接收天线收集的调制激光信号接进探测器，转换成电信号输入信号处理模块，再接进制式选择开关后分两路，一路连接于激光驱动器，经光纤适配器连接光纤通信线路；另一路则与码型变换器相接，再接入同轴电缆至电传输线路上。在信号处理模块中，采用了先进的DSP技术及芯片，大大地提高了系统的可靠性和成本；在码型变换器中，采用了先进的PWM技术，使用了集成电路使该设备结构简洁、工作性能优良、提高了设备的抗干扰能力，调制的激光且能够直接通过光纤传输。

实用新型的优点：

(1)本实用新型的既可以作为发收光信号，又可以发射电信号，具有双工位功能；

(2)该装置可实现单对多的多通道通信；

(3)该装置采用了微电机机构，由微机直接控制，通过光学望远镜检测发射装置与接收装置之间的对正情况，直接由微机驱动机构进行高低、水平角度调整；

(2)该系统结构简单，直接采用PWM调制方式，体积小，是一种便携式系统；

(3)该装置配置有同光纤通信、微波通信等接口，适用范围较广。

(4)该系统性能好，传输速率为155Mb/s，误码率低于10^-8，平视通信距离不小于5公里(在能见度5公里)。

本装置的主要应用领域包括：移动通信基站间的互接、用户接入、局域网、因特网接入、备用链路、野战快速部署和灾害应急，特别实用于不能铺设光缆之处、不便和不能加设微波天线的场合(如高楼之间、两河对面、高山之间)，与微波通信相比，它无需频率使用许可证。