[发明专利]基于光纤振动实现全双工通信的能量与信息复合传输系统

权利要求书

1.基于光纤振动实现全双工通信的能量与信息复合传输系统，其特征是，

其由主动端与远端两部分构成；其中主动端包含两台不同波长的第一激光器（1）和第二激光器（4）、单波段光通过的第一分光片（5）、光电探测器（18）、上行信号处理模块（19）、主动端信号源（2）、偏置电路（3）和准直透镜（6）；远端包括光纤准直（7）、多模光纤（8）、压电陶瓷（11）、压电陶瓷驱动器（10）、远端信号源（9）、猫眼透镜（17）、单波段通过的第二分光片（13）、反射镜（16）、光伏电池板（14）和处理电路模块（15）；

在主动端中，主动端信号源（2）发出信号通过偏置电路（3）对第二激光器（4）加载信号，信号光经过第一分光片（5）反射至准直透镜（6）；

第一激光器（1）发出的光直接透过第一分光片（5），透射光与第二激光器（4）发出的光合束，同时由准直透镜（6）向远端发射；

准直透镜（6）与光纤准直器（7）同轴放置；远端的光纤准直器（7）接收光后耦合进入多模光纤（8）的b端中，合束的光经多模光纤（8）的末端a输出，通过聚光透镜（12）转成平行光；

平行合束光入射到第二分光片（13）上，其中不含信号的那部分光可直接通过，再经过猫眼透镜（17）聚焦在反射镜（16）上产生猫眼效应，该不含信号的光按原方向返回，传至多模光纤（8）的末端a；

多模光纤（8）的末端a固定在压电陶瓷（11）上，远端信号源（9）将信号传至压电陶瓷驱动器（10），压电陶瓷驱动器（10）控制压电陶瓷（11）振动，此时多模光纤（8）的末端a随之振动，进入光纤的光强度随振动发生强弱变化，产生OOK格式的调制信号；调制的光信号通过光纤准直器（7）返回至准直透镜（6），再透过第一分光片（5）传输至光电探测器（18）中，经由后续上行信号处理模块（19）接收信号，完成上行通信；

在第二分光片（13）处，合束光中含有信号的部分被反射，反射光传输至光伏电池板（14），处理电路模块（15）连接光伏电池板（14），接收下行信号，同时收集光能转化为远端工作能源。

2.根据权利要求1所述的基于光纤振动实现全双工通信的能量与信息复合传输系统，其特征在于，第一激光器（1）与第二激光器（4）为不同波段的激光器。

3.根据权利要求1所述的基于光纤振动实现全双工通信的能量与信息复合传输系统，其特征在于，第一分光片（5）和第二分光片（13）采用同种性能的膜层，透过第一激光器（1）的光束，反射第二激光器（4）的光束。

4.根据权利要求1所述的基于光纤振动实现全双工通信的能量与信息复合传输系统，处理电路模块（15）分为两个支路，直流支路中，电信号通过电感（15-5）滤掉信号中的交流成分，然后传输至储能模块（15-6）中，收集能量；交流支路中，电容（15-1）滤掉信号中的直流成分，然后经过放大器（15-2）和比较器（15-3），在信号处理模块（15-4）中接收下行信号。