[发明专利]相干光编码识别系统

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种激光标签技术，尤其涉及利用相干光源(如：激光光源)以及太阳能电池实现非接触自动识别。

背景技术

目前，非接触自动识别技术主要是指射频识别(RFID Radio Frequency Identification)技术，它是一种简单的无线系统，通常由阅读器和标签两个基本器件组成。其基本工作原理是：标签进入阅读器磁场范围内，接收阅读器发出的射频信号，凭借感应电流获得能量发送标签内的信息(无源标签)，或者凭借外部供电主动发送标签内的信息(有源标签)，实现非接触式的信息自动识别。

1973年颁发的美国专利US3713148“带记忆的被动无线电收发器”是射频识别专利的鼻祖。此后，随着RFID技术的日益普及以及其研发的日益发展，RFID的专利申请量在逐年猛增，同时该技术也在社会各领域得到了广泛的应用。文献“Maximising the Efficiency of Logistics Operations with Radio Frequency Identification Technology”中提出了一种模拟物流运作中供应链的多代理系统，通过将其与RFID技术结合，可以有效的提高物流运作的效率；文献“MedicalApplication Basedon Radio Frequency Identification(RFID)”提出了一种用在医院信息系统中的基于RFID的闭环应用程序，该闭环过程从采集病人信息开始，通过信息的确认，到执行医生的指令结束，最后的信息会重新写入医院信息系统。整个过程可以有效的保证信息的准确性，从而最大程度的避免了医疗事故的发生。

以上提及的非接触自动识别技术都是基于射频波段的信息传递，因此其信息带宽、传输距离、能量获取、方向性、抗干扰性以及功耗等方面都受射频波段信号特性的影响。

发明内容

本发明旨在克服现有技术的上述不足，提供一种非接触自动识别系统。本发明利用光学波段信号作为非接触自动识别技术的信息载体，具有传递信息量大、传递信息方向性好、传递能量集中等优点。本发明的技术方案如下：

一种相干光编码识别系统，包括发射端、扩束准直装置和接收端，其中，

发射端，包括太阳能电池阵列(1)、驱动及编码调制电路和激光器，第一太阳能电池阵列将太阳能转换为电能，并为发射端供电，通过驱动及编码调制电路中的可编程芯片将需要传输的数据信息承载到激光器上，并利用相干光调制技术对激光器输出的激光信号进行调制，激光器输出的激光信号中包含有需要传输的信息；

扩束准直装置，用于将激光器输出的光斑扩大，使其能均匀覆盖到接收端的太阳能电池阵列(2)上；

接收端，包括太阳能电池阵列2和信号解调模块，太阳能电池阵列2对激光信号承载的能量进行光电转换和存储，并将光电转换后得到的电信号传输到信号解调模块中，由信号解调模块完成对激光承载的数据信息的信号解调。

本发明的有益效果是：

首先，利用光学波段的信号作为非接触信息自动识别技术的信号载体，选择合适波长的激光器调制信号输出。由于激光器输出的相干光具有频谱线宽窄、能量集中、方向性好、调制速率高等优点，因此，相对于传统的射频波段非接触自动识别技术而言，激光编码(发射端、标签)具有传递信息量大、传递指向性好、传输距离长、传输过程中信息安全等特点。其次，激光输出波长与接收端太阳能电池阵列的光谱响应相匹配，在信息传输过程中同时可以实现能量的无线传输，因此，接收端(读写器)可以实现无源工作，同时可以实现能量的存储。

附图说明

附图1：相干光编码识别系统整体框图

具体实施方式

下面结合附图实例对本发明做进一步说明。

如图1所示，系统由发射端(标签)、扩束准直装置、接收端(读写器)三部分组成。发射端包括太阳能电池阵列1，驱动、编码调制电路，以及激光器，接收端包括太阳能电池阵列2和信号解调模块。

一般情况下，将发射端置于室外太阳光照射下，给太阳能电池阵列1充电，获得能量的太阳能电池阵列1将会为驱动、编码调制电路供电。根据太阳能电池阵列2的光谱响应，选择具有与之对应的合适输出波长的激光器。通过驱动、编码调制电路中的可编程芯片将需要传输的数据信息承载到激光器上，并利用相干光调制技术对激光信号进行调制。此时激光器输出的激光信号中包含有需要传输的信息。然后根据激光器到接收端(读写器)之间的距离，通过扩束准直装置将激光器输出的光斑扩大，使其能均匀覆盖到接收端的太阳能电池阵列2上；太阳能电池阵列2除了对激光承载的能量进行光电转换和存储外，还将光电转换后得到的电信号传输到信号解调模块中，完成对激光承载的数据信息的信号解调，从而实现以光学波段信号为载体的非接触自动识别。