[实用新型]基于无源光网络的自由空间光通信装置

权利要求书

1.一种基于无源光网络的自由空间光通信装置，其特征在于，包括：

无源光网络接口模块，用于对无源光网络输入的光信号进行处理，将所述无源光网络输入的光信号转换为电信号；对来自光接收模块的电信号进行处理，将所述来自光接收模块的电信号转换为光信号，并耦合入光纤，输出到无源光网络；

光发射模块，用于实现电/光调制与转换，将来自无源光网络接口模块的电信号转换成携带信息的红外信号，并通过光发射天线模块将所述红外信号辐射至自由空间进行传输；

光接收模块，用于将来自光接收天线模块的光信号转换为电信号，并将电信号传送到无源光网络接口模块；

光发射天线模块，用于将红外信号辐射至自由空间进行传播；

光接收天线模块，用于对来自自由空间的红外信号进行能量聚焦，并将其发送至光接收模块。

2.如权利要求1所述基于无源光网络的自由空间光通信装置，其特征在于，所述光发射模块单元包括：

光源，用于辐射红外激光；

双头脉冲间隔调制驱动电路，对无源光网络接口模块的电信号进行调制，并驱动光源工作，使光源发射不同强度的红外激光；

光分路器，用于将红外信号分成四路发射信号，并送入光发射天线模块；

反馈控制回路，用于自动功率控制，使发光元件保持稳定的平均功率。

3.如权利要求2所述基于无源光网络的自由空间光通信装置，其特征在于所述光源采用垂直腔面发射激光器(VCSEL)，用于发射波长为820nm～850nm的红外激光。

4.如权利要求2所述基于无源光网络的自由空间光通信装置，其特征在于，所述双头脉冲间隔调制驱动电路，采用双头脉冲间隔调制帧对无源光网络接口模块的电信号进行调制。

5.如权利要求1-3之一所述基于无源光网络的自由空间光通信装置，其特征在于，所述光接收模块包括：

光电检测器，用于将红外激光信号转换为电信号；

前置放大器，用于对电信号进行初步放大； 

主放大器，用于对初步放大后的电信号进行进一步放大；

信号处理器，用于对主放大器输出信号进行处理，还原信号。

6.如权利要求5所述基于无源光网络的自由空间光通信装置，其特征在于所述光电检测器为PIN光电二极管或者雪崩光电二极管(APD)，所述前置放大器为低噪声放大器，所述主放大器为功率放大器。

7.如权利要求1所述基于无源光网络的自由空间光通信装置，其特征在于光发射模块和光接收模块均采用不同波长的红外激光以增强系统的抗干扰性，分别采用波长为850nm和820nm的红外激光。

8.如权利要求1所述基于无源光网络的自由空间光通信装置，其特征在于光发射模块和光接收模块均采用四束光发送和接收，在接收通道应用相应的窄带干涉滤光片。

9.一种光发射模块，其特征在于，包括：

光源；

双头脉冲间隔调制驱动电路，对无源光网络接口模块的电信号进行调制，并驱动光源工作，使光源发射不同强度的红外激光；

光分路器，用于将红外信号分成四路发射信号，并送入光发射天线模块；

反馈控制回路，用于自动功率控制，使发光元件保持稳定的平均功率；

10.如权利要求9所述的光发射模块，其特征在于，所述双头脉冲间隔调制驱动电路，采用双头脉冲间隔调制帧对无源光网络接口模块的电信号进行调制。