[发明专利]基于振镜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.基于振镜实现全双工通信的能量与信息复合传输系统，其特征是，其由主动端与被动端两部分构成，其中主动端包含第一信号源（1）、偏置电路（2）、激光器（3）、分光片（4）、第一准直透镜（5）、平凸透镜（15）、光电探测器（16）和主动端信号处理模块（17）；被动端包括第二准直透镜（6）、光阑（7）、会聚透镜（8）、振镜（9）、短焦透镜（10）、光伏电池板（11）、后续处理电路（12）、第二信号源（13）和振镜驱动器（14），其中后续处理电路（12）包括电感（12-5）、储能模块（12-6）、电容（12-1）、低通滤波器（12-2）、放大器（12-3）、信号处理模块（12-4）；

在主动端中，第一信号源（1）通过偏置电路（2）对激光器（3）加载信号，通过分光片（4）由第一准直透镜（5）准直，向被动端发射；主动端的第一准直透镜（5）与被动端的第二准直透镜（6）同轴放置；

第二准直透镜（6）接收光后会聚至光阑（7）中心，其中光阑（7）放置于第二准直透镜（6）的焦面处，光经由会聚透镜（8）变为平行光，经振镜（9）反射至短焦透镜（10）上，通过短焦透镜（10）会聚至光伏电池板（11），产生相应的电信号经后续处理电路（12），完成下行通信，同时收集光能转换为电能作为被动端工作能源；

第二信号源（13）将信号加载在振镜驱动器（14）上对振镜（9）产生控制信号，发出振动，使返回光束的角度随信号发生变化，利用光阑（7）对光束限制，即可对返回光束进行OOK格式的调制；

光束按原路返回，经分光片（4）反射至平凸透镜（15），平凸透镜（15）将光束会聚至探测器（16），经由主动端信号处理模块（17）处理，完成上行通信。

2.根据权利要求1所述的基于振镜实现全双工通信的能量与信息复合传输系统，其特征在于，会聚透镜（8）前焦点与第二准直透镜（6）焦点重合，且位于光阑（7）中心。

3.根据权利要求1所述的基于振镜实现全双工通信的能量与信息复合传输系统，其特征在于，所述光阑（7）的孔径尺寸与第二准直透镜（6）的聚光点大小相同。

4.根据权利要求1所述的基于振镜实现全双工通信的能量与信息复合传输系统，其特征在于，短焦透镜（10）聚光在光伏电池板（11）上产生的猫眼效应，大部分光伏电池板（11）表面镜面反射、漫反射产生的光束可按原路返回。

5.根据权利要求1所述的基于振镜实现全双工通信的能量与信息复合传输系统，后续处理电路（12）分为两个支路，直流支路中，电信号通过电感（12-5），滤掉信号中的交流成分，传输至储能模块（12-6）中，收集能量；交流支路中，电容（12-1）滤掉信号中的直流成分，经过低通滤波器（12-2）、放大器（12-3）、在信号处理模块（12-4）中接收下行信号。