[实用新型]一种全双工调制回复反射无线光通信系统

说明书

技术领域

本实用新型属于无线通信技术领域，涉及一种激光通信技术，具体涉及一种全双工调制回复反射无线光通信系统。

背景技术

无线光通信通常被定义为一种利用激光光束将信息从一点传送到另一点的通信技术。它结合了无线电通信和光纤通信的优点，既具有信道容量大、抗干扰能力强、防窃听能力强以及无需频谱许可证等优点，又无需铺设通信线缆且安装维护便捷。因此，无线光通信不失为一种解决“最后一公里”问题的有效途径，也可作为无线电通信和光纤通信的一种补充技术，并可用于光纤备份、灾后通信恢复、临时的和移动的高速数据链路等。

传统的全双工无线光通信链路两端都需要装备有光收发器，其包含光发射器、光探测器、高精度跟踪瞄准设备、以及相关的信号处理系统等。这些部件使得光收发器的功耗较大、技术复杂度较高、重量及尺寸较大。事实上存在一种非对称应用场合，即当通信链路的一端无法提供较多的能量并要求其结构紧凑轻便时，一种基于调制回复反射器的无线光通信系统被提出，并已经应用于这种场合。由于这种系统只使用一束激光，单工和半双工传输是可以顺利实现的。但是，大多数的实际应用场合需要高效的全双工数据传输，因而阻碍了基于调制回复反射器的无线光通信系统的推广应用。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种基于调制回复反射器的全双工无线光通信系统。

本实用新型所采用的技术方案如下：

本实用新型包括光收发器端和调制回复反射器端，其特征在于：所述光收发器端包含光发射器、第一光探测器、跟踪瞄准设备；所述调制回复反射器端包含第二光探测器、调制回复反射器。

所述光发射器由红外激光器、直流偏置电源、信号调制器、带孔弧形反光镜及望远镜系统组成；所述直流偏置电源和所述信号调制器一同加载在所述红外激光器上，红外激光器将向所述调制回复反射器端发射出一束光束；所述红外激光器出射光束在穿过所述带孔弧形反光镜后进入所述望远镜系统，其将对光束进行扩束和整形，望远镜系统将接收到的光再投射到带孔弧形反光镜上。

所述第一光探测器由第一光电二极管、第一信号处理电路及第一信号解调器组成；带孔弧形反光镜出来的光会聚在所述第一光电二极管感光区域内，第一光电二极管则将光信号转换为电信号；所述第一信号处理电路将对电信号进行滤波和放大处理，并将其传送到所述第一信号解调器，第一信号解调器则将从电信号中恢复出其所携带的数据。

所述跟踪瞄准设备将使光收发器端始终对准调制回复反射器端。

所述第二光探测器由第二望远镜系统、第二光电二极管、第二信号处理电路及第二信号解调器组成；所述第二望远镜系统将接收到的光会聚在所述第二光电二极管感光区域内，第二光电二极管则将光信号转换为电信号；所述第二信号处理电路将对电信号进行滤波和放大处理，并将其传送到所述第二信号解调器，第二信号解调器则将从电信号中恢复出其所携带的数据。

所述调制回复反射器由光学回复反射器和电光调制器组成，对入射光进行调制并将其逆向反射回去。

本实用新型有益效果是：

本实用新型的调制回复反射器端功耗低，结构紧凑，适合工作在资源有限的场合。调制回复反射器的应用还降低了系统两终端跟踪瞄准的困难程度。

本实用新型的前向和后向数据传输是同时进行的，增加了信道利用率。通过前向链路可以实时向调制回复反射器端发送指令和高层错误控制机制等。通过后向链路则可将调制回复反射器端的数据实时传回光收发器端。

本实用新型有着很多的重要应用，如星星/星地间通信、无人机通信、目标识别、环境监测、水下通信等。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细的描述。

图1为一种全双工调制回复反射无线光通信系统的结构示意图。

图2为光收发器端的光发射器和光探测器的结构示意图。

图3为回复反射器端的光探测器的结构示意图。

图4(a)为一个DC-OOK与OOK组合的全双工信号传输的具体示例。

图4(b)为一个4-PPM与OOK组合的全双工信号传输的具体示例。