[发明专利]一种基于自由空间激光通信的物理隔离装置和方法

权利要求书

1.一种基于自由空间激光通信的物理隔离装置，其特征在于，包括：发送端、接收端、自由空间通信模块；其中，

所述发送端包括驱动电路一和光模块一，用于接收外端机发送的电信号数据，并驱动所述光模块一将所述电信号数据转化成激光信号后传输至所述自由空间通信模块；所述光模块一用于将所述电信号数据转化成激光信号，并不用于接收传输来的激光信号；

所述自由空间通信模块包括：尾纤、准直器、光学镜头、调焦支架；其中，

所述调焦支架包括：基座、左右微调板、上下微调板、镜头腔、调焦板，用于在左右、上下、前后方向微调所述光学镜头的焦距；其中，

所述基座的两侧依次对称安装所述左右微调板、所述上下微调板、所述镜头腔、所述调焦板、所述准直器、所述尾纤；

所述镜头腔内垂直放置和固定所述光学镜头；两个所述光学镜头之间形成自由空间；所述自由空间用于激光信号的传输；

所述接收端包括驱动电路二和光模块二，用于接收所述激光信号并驱动所述光模块二将所述激光信号解析还原成所述电信号数据后传输至内端机；所述光模块二只用于接收传输来的所述激光信号，并将其还原成所述电信号数据，并不用于将电信号数据转化成激光信号。

2.根据权利要求1所述的物理隔离装置，其特征在于，所述左右微调板的侧面底部滑动安装在所述基座两侧，用于所述镜头腔左右方向的微调；

所述上下微调板滑动安装在所述左右微调板的另一侧，用于所述镜头腔上下方向的微调；

所述镜头腔固定安装在所述上下微调板的另一侧，用于放置和固定所述光学镜头；

所述调焦板固定安装在所述镜头腔的另一侧，并设置有调焦器，用于调节所述光学镜头在所述镜头腔内的位置，实现两个所述光学镜头的焦距在彼此的焦距上。

3.根据权利要求1所述的物理隔离装置，其特征在于，所述基座设置有固定部，用于固定所述自由空间通信模块。

4.根据权利要求1所述的物理隔离装置，其特征在于，所述自由空间的距离长度等于两个所述光学镜头的焦距之和。

5.根据权利要求1所述的物理隔离装置，其特征在于，所述左右微调板、所述上下微调板、所述镜头腔、所述调焦板的中心均设置有圆孔；其所有所述圆孔的圆心位于同一轴线上，用于所述激光信号的传输。

6.根据权利要求5所述的物理隔离装置，其特征在于，所述准直器固定安装在所述调焦板的另一侧；所述准直器的中心与所述调焦板圆孔的中心位于同一轴线上。

7.根据权利要求1所述的物理隔离装置，其特征在于，所述自由空间通信模块没有方向限定，在所述物理隔离装置中用于激光通信的物理隔离。

8.根据权利要求1所述的物理隔离装置，其特征在于，所述光学镜头采用石英透镜，使用波长为：185nm-2500nm。

9.一种基于自由空间激光通信的物理隔离方法，其特征在于，采用权利要求1～8任一所述的物理隔离装置，包括：

外端机发送电信号数据，发送端接收，驱动电路一驱动光模块一将电信号数据以光为载体转化成激光信号，并将激光信号发送至自由空间通信模块；

激光信号通过尾纤传输至准直器，转化成发散光后发送至光学镜头，经过光学镜头转化成平行光在自由空间内平行传输，在另一光学镜头内转化成发散光，并聚焦到另一准直器还原成激光信号，通过另一尾纤将激光信号传输到接收端；

接收端接收激光信号，驱动电路二驱动光模块二将激光信号解析还原成电信号数据后传输到内端机，完成数据传输。

10.根据权利要求9所述的物理隔离方法，其特征在于，所述光模块一与所述光模块二分别与所述尾纤连接。