[发明专利]一种空间光通讯的方法和系统及装置

说明书

本发明涉及一种光通讯的方法和系统，特别是一种空间光通讯的方法和系统及装置。其特征是：系统包括服务端和客户端，服务端至少包括光源和调制光源的调制器，客户端至少包括成像透镜、光电器件阵列、阵列控制单元、解调单元，服务端的下行信息通过调制器加载到所述光源的光波中，所述光源通过所述成像透镜在所述光电器件阵列上成像，通过所述阵列控制单元选择光电器件阵列的光电器件单元的信号输出并通过所述解调单元还原下行信息。有益效果是：利用光进行信息的空间传播，实现光线无线连接互联网络，实现多个客户端的同时使用，另外采用光电及无线互补方案实现高速下行的同时满足网络稳定的要求。

技术领域

本发明涉及一种光通讯的方法和系统，特别是一种空间光通讯的方法和系统及装置。

背景技术

目前光通讯应用很成熟的是光纤通讯（Fiber-optic communication），是指一种利用光与光纤（optical fiber）传递资讯的一种方式，属于有线通信的一种，光经过调制（modulation）后便能携带资讯。光纤常被电话公司用于传递电话、因特网，或是有线电视的讯号，有时候利用一条光纤就可以同时传递上述的所有讯号。

光调制就是将一个携带信息的信号叠加到载波光波上，完成这一过程的器件称为调制器。现有的调制器能使载波光波的参数随外加信号变化而变化，这些参数包括光波的振幅、位相、频率、偏振、波长等。光调制方法分直接调制、腔内调制和腔外调制三种：①直接调制法：外加信号直接控制激光器的泵浦源，如控制半导体激光器的注入电流，从而使激光的某些参量得到调制。②腔内调制：腔内调制是通过改变激光器的参数如增益、谐振腔Q值或光程等实现的，主要用于Q开关、腔测空、锁模等技术。腔内调制又分为被动式与主动式两类。③腔外调制：只改变腔外光波参数而不影响激光振荡本身的一种调制方法，主要用于光偏转、扫描、隔离、调相、调幅和斩波等方面。现有的光调制方式如：OOK（键控调制）、PPM（脉冲位置调制）、DPPM（差分脉冲位置调制）、DPIM（查分脉冲间隔调制）、DH-PIM（双头脉冲间隔调制）和MPPM（多元脉冲位置调制）等。

现有的光通讯光源有LED（发光二极管）光源和LD（激光）光源等，具有非常高的频响特征，即可以被调制为很高频率的闪光，这样为携带大量信息提供了光源条件。目前也有LED内包含了数个量子井（quantum well）的结构，使得LED可以发出不同波长的光，涵盖较宽的频谱，可以通过色散器件实现频谱复用。LED光源带宽可以达到100MHz，LD光源带宽可以达到1000MHz。对于普通光源可以采用外光调制的方法。

以上都是光纤通讯的成熟技术，属于有线通讯，即光线约束在光纤中传输，本发明的目的是实现光在空间区域传播（不同于光线的点对点空间传输），实现无线通讯。

发明内容

本发明的目的是实现光在一定范围的空间区域传播信息，特别是利用光通讯无线连接互联网络。

本发明光源包括可见光和非可见光光源。

本发明的技术方案是：

一种空间光通讯的系统，其特征是：系统包括服务端和客户端，服务端至少包括光源和调制光源的调制器，客户端至少包括成像透镜、光电器件阵列、解调单元，服务端的下行信息通过调制器加载到所述光源的光波中，所述光源通过所述成像透镜在所述光电器件阵列上成像，光电器件阵列的光电器件单元的信号输出通过解调单元还原下行信息。

所述的一种空间光通讯的系统，其特征是：客户端还包括阵列控制单元，通过所述阵列控制单元选择光电器件阵列的光电器件单元的信号输出并通过解调单元还原下行信息。

所述的一种空间光通讯的系统，其特征是：客户端还包括IP寻址单元，所述光电器件阵列的光电器件单元的信号输出通过解调单元还原下行信息并由所述IP寻址单元寻址提供给客户端计算机。