[发明专利]对潜通信的发射端、接收端以及对潜通信系统

说明书

技术领域

本发明涉及空间光通信领域，尤其涉及一种对潜通信的发射端、接收端以及对潜通信系统。

背景技术

战略核潜艇是一个国家核威慑的重要组成部分，由于其机动性和隐蔽性使得其战略地位日益突出。现代通信技术已经相当成熟，但是要在水下实现长距离通信仍有一定的挑战。若采用微波通信技术，需定期将潜载天线升出水面，这种通信方式极易被敌人发现。若采用超低频通信，则通信装置十分庞大，难以进行实时指挥。为了解决超低频通信和微波通信应用于对潜通信系统的时候的局限性，传输信息量大，方向性好，海水穿透深度大的蓝绿光通信方式应运而生。蓝绿光对潜通信系统利用大气和海水对蓝绿光的窗口效应，其在海水中的穿透能力可以达到600m以上，可以大大提高潜艇通信时的安全深度。将其应用于对潜通信上有着诸多优点：通信频带宽，传输容量大，不受电磁辐射和核辐射的影响，且方向性好不易被截获，具有良好的隐蔽性和安全性，非常适用于对潜通信。传统的蓝绿光对潜通信系统采用蓝绿激光作为光源，但蓝绿激光做光源会受限于激光器的成本以及蓝绿光激光器光功率，从而导致对潜通信距离受限。此外，传统的蓝绿光对潜通信系统接收端一般采用透镜作为光学接收天线，由于透镜的体积和重量较大，造成通信系统的机动灵活性有待提高。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的在于提供一种对潜通信的发射端、接收端以及对潜通信系统，以至少部分解决上述技术问题。

(二)技术方案

本发明的一方面，提供了一种对潜通信的发射端，包括：

蓝绿光LED(发光二极管)阵列，用于发射蓝绿光；

第一信号处理电路，用于将信息调制在所述蓝绿光上，得到调制后的蓝绿光；

发射元件，用于发射所述调制后的蓝绿光，其中，所述发射元件包括镀有反射膜的第一镀膜聚光罩。

可选地，所述第一镀膜聚光罩的口径为0.5m～1.0m。

可选地，所述第一镀膜聚光罩包括调整其曲率参数的调节电路，以改变蓝绿光发射的方向。

本发明的另一方面，还提供了一种对潜通信的接收端，包括：

接收元件，用于接收发射端发射的调制后的蓝绿光，其中，所述接收元件包括镀有反射膜的第二镀膜聚光罩；

光电探测器，用于将所述调制后的蓝绿光进行光电信号的转换，得到调制有信息的电信号；

第二信号处理电路，用于对所述调制有信息的电信号进行解调，从而得到所述信息。

可选地，所述第二镀膜聚光罩的口径为5.0m～10.0m。

可选地，所述第二镀膜聚光罩包括反馈调节电路，以调节天线的接收方位。

可选地，所述光电探测器为多象限矩阵光电探测器，其中心为光敏面光电探测器，周围为多个象限的光探测器，通过所述反馈调节电路以使得接收元件聚焦的光斑处于所述光敏面光电探测器上。

本发明的再一方面，还提供了一种对潜通信系统，包括：

发射端，包括：

蓝绿光LED阵列，用于发射蓝绿光；

第一信号处理电路，用于将信息调制在所述蓝绿光上，得到调制后的蓝绿光；

发射元件，用于发射所述调制后的蓝绿光，其中，所述发射元件包括镀有反射膜的第一镀膜聚光罩；

以及，接收端，包括：

接收元件，用于接收所述调制后的蓝绿光，其中，所述接收元件包括镀有反射膜的第二镀膜聚光罩；

光电探测器，用于将所述调制后的蓝绿光进行光电信号的转换，得到调制有信息的电信号；

第二信号处理电路，用于对所述调制有信息的电信号进行解调，从而得到所述信息。

可选地，所述第一镀膜聚光罩的口径为0.5m～1.0m，且第一镀膜聚光罩包括调整其曲率参数的调节电路，以改变蓝绿光发射的方向。

可选地，所述光电探测器为多象限矩阵光电探测器，其中心为光敏面光电探测器，周围为多个象限的光探测器，通过第二镀膜聚光罩的反馈调节电路以使得接收元件聚焦的光斑处于所述光敏面光电探测器上。

(三)有益效果

本发明相较于现有技术，具有以下优点：

1、本发明的发射端采用蓝绿光LED作为通信系统的光源，大大降低了成本，同时提高其光功率以增加光的传播深度，进一步提高潜艇的安全通信深度。

2、本发明的发射端和接收端采用镀膜聚光罩作为光学发射元件以及光学接收元件，可以降低光学发射元件的成本，且由于其重量较轻，可以提高通信系统的灵活机动性。