CN102624444B

CN102624444B - 一种提高光通信可靠性的装置及系统

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Publication number: CN102624444B
Application number: CN201210062661.8A
Authority: CN
Inventors: 徐严
Original assignee: SHENZHEN SIAN COMMUNICATIONS TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: SHENZHEN SIAN COMMUNICATIONS TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2012-03-12
Filing date: 2012-03-12
Publication date: 2016-02-17
Anticipated expiration: 2032-03-12
Also published as: CN102624444A

Abstract

本发明实施例公开了一种提高光通信可靠性的装置，包括：至少两个不同的发射镜头，所述发射镜头包括第一发射镜头及第二发射镜头，所述第一发射镜头的空间发射角度为1.3~1.7毫弧度，所述第二发射镜头的空间发射角度为1.8~2.2毫弧度。本发明实施例还公开了一种提高光通信可靠性的系统。采用本发明，可在确保通信链路连通的前提下增大光线传输距离及接收端的接收功率，提高光通信的稳定可靠性。

Description

一种提高光通信可靠性的装置及系统

技术领域

本发明涉及光通信领域，尤其涉及一种提高光通信可靠性的装置及系统。

背景技术

在自由空间光通信（FreeSpaceOptic，FSO）设备中，为了提高空间传输距离，有两种方案可以考虑，第一种尽量提高空间发射端的激光发射功率或者空间接收端的接收灵敏度，保证接收端有较大的接收信号功率冗余。对于此方案，主要依赖于发射端激光器和接收端探测器本身的固有性能，当硬件设计方案确定时，难以挖掘潜力。

第二种通过调整光学设计，采用较小的发射角度，以确保空间发射信号的功率更集中，进而提高了接收端的接收信号功率。但是在实际应用中，对于此方案，当空间发射角度较小时，FSO设备的现场安装对准非常不便，且运行不稳定。因为空间发射角度小，到达接收端的光斑直径也比较小，安装对准比较困难，致使收发端的通信链路难以建立；日常运行过程中，FSO设备在风力、日照等条件影响下，只要发射端偏离较小的角度都会导致发射光斑不在接收端的接收范围之内，导致通信链路中断，无法确保通信的可靠性。如果空间发射角度大，虽然利于安装对准及运行，但是由于发射功率发散，导致接收功率较弱，传输距离较短，同样不利于通信的可靠性。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种提高光通信可靠性的装置及系统。可在确保通信链路连通的前提下增大光线传输距离及接收端的接收功率，提高光通信的稳定可靠性。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种提高光通信可靠性的装置，包括：

至少两个不同的发射镜头，所述发射镜头包括第一发射镜头及第二发射镜头，所述第一发射镜头的空间发射角度为1.3~1.7毫弧度，所述第二发射镜头的空间发射角度为1.8~2.2毫弧度。

其中，所述第一发射镜头的空间发射角度为1.5毫弧度。

其中，所述第二发射镜头的空间发射角度为2毫弧度。

其中，所述装置发射的光线为激光。

其中，所述装置包括第一发射镜头、第二发射镜头、第三发射镜头及第四发射镜头，且所述第一发射镜头与所述第三发射镜头的空间发射角度均为1.5毫弧度，所述第二发射镜头与所述第四发射镜头的空间发射角度均为2毫弧度。

相应地，本发明实施例还提供了一种提高光通信可靠性的系统，包括：

发射模块，用于发射光线，所述发射模块包括至少两个不同的发射镜头，所述发射镜头包括第一发射镜头及第二发射镜头，所述第一发射镜头的空间发射角度为1.3~1.7毫弧度，所述第二发射镜头的空间发射角度为1.8~2.2毫弧度。

接收模块，用于接收所述发射模块发出的激光。

其中，所述第一发射镜头的空间发射角度为1.5毫弧度。

其中，所述第二发射镜头的空间发射角度为2毫弧度。

其中，所述发射模块发射的光线为激光。

其中，所述发射模块包括第一发射镜头、第二发射镜头、第三发射镜头及第四发射镜头，且所述第一发射镜头与所述第三发射镜头的空间发射角度均为1.5毫弧度，所述第二发射镜头与所述第四发射镜头的空间发射角度均为2毫弧度。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：采用至少两个不同的发射镜头同时发射光线，且发射的光线为激光，其中一个发射镜头的空间发射角度为1.5~1.7毫弧度，利于光线长距离传输，另一个发射镜头的空间发射角度为1.8~2.2毫弧度，利于收发端建立通信链路，这样的混合发射方法可以同时获得多种方案的优点，在确保收发端建立通信链路的前提下增加光线传输距离，增大接收端的接收功率，避免了纯小角度发射带来的不易对准、不易连接的问题以及纯大角度发射带来的光线传输距离短、接收功率低的问题，提高了整个光通信系统的稳定可靠性；采用四个发射镜头同时发射，且第一发射镜头与第三发射镜头的空间发射角度相同，第二发射镜头与第四发射镜头的空间发射角度相同，某一个发射镜头出现故障也不会对系统的通信工作造成影响，更进一步地提高了系统的稳定可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提高光通信可靠性的装置采用不同角度发射光线的示意图；

图2是本发明提高光通信可靠性的系统第一实施例的组成示意图；

图3是本发明提高光通信可靠性的系统第二实施例的组成示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参照图1，本发明实施例提高光通信可靠性的装置采用不同角度发射光线的示意图。此处，采用两个不同的发射镜头，所述发射镜头包括第一发射镜头及第二发射镜头，所述第一发射镜头的空间发射角度为1.3~1.7毫弧度，所述第二发射镜头的空间发射角度为1.8~2.2毫弧度。

具体地，所述第一发射镜头的空间发射角度为1.5毫弧度，即所述第一发射镜头采用小角度发射方案，发射信号的功率比较集中，可以确保较强的光功率传递，增加光线的空间传输距离，利于接收端获得到较大的接收功率。

所述第二发射镜头的空间发射角度为2毫弧度，即所述第二发射镜头采用大角度发射方案，发射信号的功率比较发散，光斑的半径较大，可以确保当FSO设备出现微小偏移时，接收端仍能接收到信号，通信链路仍然能够正常工作。

当然，根据实际需要，所述第一发射镜头的空间发射角度也可以设为1.4毫弧度、1.6毫弧度或其他毫弧度，只需要确保所述第一发射镜头比所述第二发射镜头发射的功率大，光线传输距离更远即可；所述第二发射镜头的空间发射角度也可以设为1.9毫弧度、2.1毫弧度或者其他毫弧度，只需要确保所述第二发射镜头比所述第一发射镜头发射的光斑直径大，利于接收端接收即可。

进一步地，所述装置发射的光线为激光。因此具备定向性强不易发散的特点，有利于提高装置的稳定可靠性。

本发明实施例采用小角度及大角度混合发射的方法，可以同时获得两种发射方案的优点，在确保收发端建立通信链路的前提下增加光线传输距离，增大接收端的接收功率，避免了纯小角度发射带来的不易对准、不易连接的问题以及纯大角度发射带来的光线传输距离短、接收功率低的问题，提高了整个光通信装置的稳定可靠性。

请参照图2，为本发明提高光通信可靠性的系统第一实施例的组成示意图。

本发明第一实施例所述系统包括：发射模块100及接收模块200。

所述发射模块100，用于发射光线，所述发射模块100包括两个不同的发射镜头，所述发射镜头包括第一发射镜头110、第二发射镜头120，所述第一发射镜头110的空间发射角度为1.3~1.7毫弧度，所述第二发射镜头120的空间发射角度为1.8~2.2毫弧度。

所述接收模块200，用于接收所述发射模块100发出的激光。

具体地，所述第一发射镜头110的空间发射角度为1.5毫弧度，即所述第一发射镜头110采用小角度发射方案，发射信号的功率比较集中，可以确保较强的光功率传递，增加光线的空间传输距离，利于所述接收模块200获得较大的接收功率。

所述第二发射镜头120的空间发射角度为2毫弧度，即所述第二发射镜头120采用大角度发射方案，发射信号的功率比较发散，光斑的半径较大，可以确保当FSO出现微小偏移时，所述接收模块200仍能接收到信号，通信链路仍然能够正常工作。

当然，根据实际需要，所述第一发射镜头110的空间发射角度也可以设为1.4毫弧度、1.6毫弧度或其他毫弧度，只需要确保所述第一发射镜头110比所述第二发射镜头120发射的功率大，光线传输距离更远即可；所述第二发射镜头120的空间发射角度也可以设为1.9毫弧度、2.1毫弧度或者其他毫弧度，只需要确保所述第二发射镜头120比所述第一发射镜头110发射的光斑直径大，利于所述接收模块200接收即可。

进一步地，所述装置发射的光线为激光。因此具备定向性强不易发散的特点，有利于提高系统的稳定可靠性。

请参照图3，为本发明提高光通信可靠性的系统第二实施例的组成示意图。所述系统包括：发射模块100及接收模块200。且所述发射模块100包括第一发射镜头110、第二发射镜头120、第三发射镜头130及第四发射镜头140，且所述第一发射镜头110与所述第三发射镜头120的空间发射角度均为1.5毫弧度，所述第三发射镜头130与所述第四发射镜头140的空间发射角度均为2毫弧度。

采用四个发射镜头同时发射，且第一发射镜头110与第三发射镜头130的空间发射角度相同，第二发射镜头120与第四发射镜头140的空间发射角度相同，某一个发射镜头出现故障也不会对系统的通信工作造成影响，更进一步地提高了系统的稳定可靠性。

通过上述实施例的描述，本发明具有以下优点：

采用至少两个不同的发射镜头同时发射光线，且发射的光线为激光，其中一个发射镜头的空间发射角度为1.5~1.7毫弧度，利于光线长距离传输，另一个发射镜头的空间发射角度为1.8~2.2毫弧度，利于收发端建立通信链路，这样的混合发射方法可以同时获得多种方案的优点，在确保收发端建立通信链路的前提下增加光线传输距离，增大接收端的接收功率，避免了纯小角度发射带来的不易对准、不易连接的问题以及纯大角度发射带来的光线传输距离短、接收功率低的问题，提高了整个光通信系统的稳定可靠性；采用四个发射镜头同时发射，且第一发射镜头与第三发射镜头的空间发射角度相同，第二发射镜头与第四发射镜头的空间发射角度相同，某一个发射镜头出现故障也不会对系统的通信工作造成影响，更进一步地提高了系统的稳定可靠性。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims

1.一种提高空间光通信可靠性的装置，其特征在于，包括：至少两个不同的发射镜头，所述发射镜头包括第一发射镜头及第二发射镜头，所述第一发射镜头的空间发射角度为1.3～1.7毫弧度，所述第二发射镜头的空间发射角度为1.8～2.2毫弧度，所述第一发射镜头与所述第二发射镜头嵌套设置，且所述第一发射镜头的空间发射角度为所述第二发射镜头的空间发射角度的子集，所述装置发射的光线为激光。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一发射镜头的空间发射角度为1.5毫弧度。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第二发射镜头的空间发射角度为2毫弧度。

4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述装置包括第一发射镜头、第二发射镜头、第三发射镜头及第四发射镜头，且所述第一发射镜头与所述第三发射镜头的空间发射角度均为1.5毫弧度，所述第二发射镜头与所述第四发射镜头的空间发射角度均为2毫弧度。

5.一种提高空间光通信可靠性的系统，其特征在于，包括：

发射模块，用于发射光线，所述发射模块包括至少两个不同的发射镜头，所述发射镜头包括第一发射镜头及第二发射镜头，所述第一发射镜头的空间发射角度为1.3～1.7毫弧度，所述第二发射镜头的空间发射角度为1.8～2.2毫弧度；所述第一发射镜头与所述第二发射镜头嵌套设置，且所述第一发射镜头的空间发射角度为所述第二发送镜头的空间发射角度的子集，所述发射模块发射的光线为激光；

接收模块，用于接收所述发射模块发出的光线。

6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述第一发射镜头的空间发射角度为1.5毫弧度。

7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述第二发射镜头的空间发射角度为2毫弧度。

8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述发射模块包括第一发射镜头、第二发射镜头、第三发射镜头及第四发射镜头，且所述第一发射镜头与所述第三发射镜头的空间发射角度均为1.5毫弧度，所述第二发射镜头与所述第四发射镜头的空间发射角度均为2毫弧度。