[实用新型]一种双模式水下无线光接收机

说明书

本发明涉及一种双模式水下无线光接收机，包括光学天线、PIN光电二极管、MPPC硅光电倍增管模块、放大电路、模数转换模块、信号处理模块、数据输出水密连接器和电源输入水密连接器；光学天线用于光信号的对准、滤波和接收；电源输入水密连接器为其他模块供电；PIN光电二极管用于接收光信号，MPPC硅光电倍增管模块用于将光信号转为电信号，放大电路进行信号放大，模数转换模块将信号转换为数字信号进入信号处理模块；数据输出水密连接器用于输出电信号。本结构能够对光信号强弱度进行检测并智能选择适合，可以抵抗环境光干扰，实现水下无线光接收机的高灵敏接收，提升水下无线通信距离，同时满足小型化需求。

技术领域

本发明属于水下无线光通信领域，涉及一种水下无线光接收机。

背景技术

水下无线通信是水下通信技术的重要组成，是进行水下监测、水下开发和开展水下军事斗争的关键支撑。无线光通信接收系统必须将收到的光信号转换为电信号后，才可以进行后续的处理。常用的光电转换器件主要包括PIN光电二极管、APD雪崩光电二极管以及光电倍增管。

PIN光电二极管适用于中、短距离和中、低速率系统。PIN光电二极管成本低，不易受周围环境光的干。此外，PIN光电二极管表现出非常高的线性度，甚至在强光条件下都可以检测到非常小的信号。

APD以及光电倍增管接收灵敏度高，但受环境光影响较大。适合用于长距离和高速率通信系统。APD的相应速度非常快，具有倍速作用，可检测微弱光。MPPC(Multi-PixelPhoton Counter)是一种新型光电器件，俗称硅光电倍增管，由许多个在盖革模式下工作的APD组成，具有优良的光子计数能力，可用于检测在光子计数水平下极弱光的应用场合。具有低电压工作，高增益、高效率，快速响应，抗磁场、抗冲击，强光下不会烧毁等优点。MPPC的探测带宽与APD不相上下，但探测距离更长，相应速度更快。

不同通信环境下，光信号受背景噪声影响情况不同，通信需求也不一样。浅海区域，环境光对传输信号影响较大，需要降低噪声，确保在实用化通讯距离内实现可靠通信。深海区域，基本没有环境光的影响，需要考虑超高灵敏度光信号接收，突破水下无线光远距离传输技术，为水下无线光通信的实际应用奠定基础。

发明内容

本发明解决的技术问题是：为了在浅海区域增强抗干扰性能，削弱噪声影响，提取有用信号，在深海区域提高接收灵敏度，提高传输距离，本发明涉及一种双模式水下无线光接收机。

本发明的技术方案是：一种双模式水下无线光接收机，包括光学天线、PIN光电二极管、MPPC硅光电倍增管模块、放大电路、模数转换模块、信号处理模块、数据输出水密连接器和电源输入水密连接器；

所述光学天线位于其他部件最前端，用于光信号的对准、滤波和接收；

所述电源输入水密连接器为其他模块供电；

在海水深度200米以内时，PIN光电二极管接收透过光学天线的光信号，并将光信号转换为电信号后进入放大电路；经放大电路放大信号后进入模数转换模块；经模数转换模块转换为数字信号后传入信号处理模块；经信号处理模块处理后传入数据输出水密连接器，经数据输出水密连接器输出电信号；

在海水深度大于200米时，MPPC硅光电倍增管模块接收透过光学天线的光信号并将光信号转变为电信号后，传入信号处理模块；经信号处理模块处理后传入数据输出水密连接器，经数据输出水密连接器输出电信号。

本发明进一步的技术方案是：所述模数转换模块用于将模拟信号转化为数字信号。

本发明进一步的技术方案是：所述数据输出水密连接器为双模式水下无线光接收机的输出接口，用于输出有效数据。

本发明进一步的技术方案是：所述电源输入水密连接器与PIN光电二极管、MPPC硅光电倍增管模块、放大电路、信号处理模块连接，用于为以上各模块供电。