CN103338076A - 光通信系统的光信号发射装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种光通信系统的光信号发射装置，包括电信号处理模块和光信号发生模块，电信号处理模块将电信号转换成载波信号，载波信号输入到光信号发生模块中，对光信号发生模块进行控制，使光信号发生模块发射光波信号，该光波信号包含两种不同波长的单色光。本发明可以使光波信号更加复杂，从而具有更大的带宽和更高的安全性。而且，可以将任何电信号通过编码和调制转换成载波信号，再控制单色光源，将包含该电信号的光波信号发射出去，具有非常好的兼容性和扩展性。

Description

光通信系统的光信号发射装置

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及光通信技术领域，特别涉及一种光通信系统的光信号发射装置。

背景技术

传统的无线电通信技术由于频率限制，传输有效带宽受到限制。传统的无线通讯电缆在地下隧道、水下的通讯受大地“屏蔽”影响，通信效果受到很大的影响，大大限制了通信设备的应用和发展。

光信号发射技术是光通信技术的核心技术之一，目前的光信号发射技术也具有带宽小、发射距离短和安全性差等缺陷，亟需解决。

发明内容

本发明的主要目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种光信号发射装置，具有兼容性好、带宽大和安全性高等优点。

本发明解决现有技术问题所采用的技术方案是：

本发明提供一种光通信系统的光信号发射装置，包括电信号处理模块和光信号发生模块，所述电信号处理模块将电信号转换成载波信号，所述载波信号输入到所述光信号发生模块中，对所述光信号发生模块进行控制，使所述光信号发生模块发射出包含两种不同波长的单色光的光波信号，所述两个不同波长的单色光交替闪烁。

优选地，所述光信号发生模块包括恒流源电路和与所述恒流源电路相连的两个单色光源，所述两个单色光源交替发射出两种所述单色光，所述恒流源电路为所述两个单色光源提供稳压电源。

优选地，所述光信号发生模块还包括功率开关电路，所述功率开关电路的输入端与所述恒流源电路和电信号处理模块连接，输出端与所述两个单色光源连接。

优选地，所述电信号处理模块包括电信号输入端、编码电路、调制电路和驱动放大器，所述编码电路对从电信号输入端输入的电信号进行编码处理，并输出至所述调制电路，所述调制电路对编码后的电信号进行调制处理，形成所述载波信号，并输出至所述驱动放大器，所述驱动放大器与所述功率开关电路连接，控制所述两个单色光源的亮与灭。

优选地，所述编码电路包括控制数据编码器和数字编码器，所述控制数据编码器对控制信号进行编码，所述数字编码器对数据信号进行编码。

优选地，还包括矩阵控制电路，所述矩阵控制电路与所述控制数据编码器连接，使所述控制数据编码器按预设规则进行编码处理。

优选地，还包括数字色差分离电路，所述数字色差分离电路设置于调制电路与驱动放大器之间，用于按照预设规则将所述载波信号分离成两个驱动信号，所述两个驱动信号适于通过驱动放大器分别控制所述两个单色光源的开关频率和开关时间。

优选地，还包括频率发生器，所述频率发生器分别与所述编码电路、调制电路和驱动放大器连接，为所述编码电路、调制电路和驱动放大器提供同步的工作频率。

优选地，所述两个单色光源均为单色LED光源，且所述两个单色LED光源产生的光线的光谱无叠加。

优选地，在所述两个单色光源外设置有光学雾化罩，用于使所述光波信号均匀发射。

本发明的有益效果是：利用两个单色光源交替发射单色光，单色光源闪烁的频率和时间的不同，包含的电信号的内容不同，通过将电信号转换为光波信号，从而将光波信号发射出去。本发明的光信号发射装置所发出的光波信号可以存储更多的信息，也可有效提高信号传输的安全性。而且，可以将任何电信号通过编码和调制转换成载波信号，再控制单色光源，将包含该电信号的光波信号发射出去，具有非常好的兼容性和扩展性。

附图说明

图1是本发明实施例一中光通信系统的结构方框图；

图2是本发明实施例二中光信号发射装置的结构方框图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

以下将结合附图及具体实施例详细说明本发明的技术方案，以便更清楚、直观地理解本发明的发明实质。

实施例一：

参照图1所示，本实施例提供一种用于光通信系统的光信号发射装置1，所述的光通信系统100是指利用光作为传输媒介来实现信号远程传输的无线通信系统。该光通信系统100主要由光信号发射装置1和光信号接收装置2组成，光信号发射装置1用于将电信号转换为光波信号并向外发射，光信号接收装置2用于接收该光波信号并转换为电信号。

本实施例中，光信号发射装置1包括电信号处理模块11和光信号发生模块12，电信号处理模块11将电信号转换成载波信号，载波信号输入到光信号发生模块12中，对光信号发生模块12进行控制，使光信号发生模块12发射光波信号，该光波信号包含两种不同波长的单色光，且这两种不同波长的单色光交替闪烁。光信号接收装置2接收上述光波信号后，通过相应的转换电路还原成与输入到光信号发射装置1中相同的原始电信号，从而实现电信号的远程和无线传输。

本实施例的光信号发射装置1采用两种不同波长的单色光作为光波信号，只需改变这两种单色光的开关时间和闪烁频率，就可以改变光波信号的内容，因此具有非常大的带宽，可以存储更多的信息，也可有效提高信号传输的安全性。

实施例二：

参照图2所示，本实施例中提供一种光信号发射装置1，包括光信号发生模块12和电信号处理模块11，光信号发生模块12包括恒流源电路121和两个单色光源122，这两个单色光源122与恒流源电路121相连，交替发射出两种不同的单色光，恒流源电路121用于为两个单色光源122提供稳压电源。

上述光信号发生模块1还包括功率开关电路123，该功率开关电路123的输入端与恒流源电路121和电信号处理模块12连接，输出端与所述两个单色光源122连接。功率开关电路123接收电信号处理模块输出11的电信号，该电信号所含的驱动信号控制功率开关电路123，使两个单色光源122发射出光波信号，该光波信号由高频闪烁的单色光组成。

上述电信号处理模块11包括电信号输入端111、编码电路112、调制电路113和驱动放大器114，编码电路112对从电信号输入端输入的电信号进行编码处理，并输出至调制电路113，调制电路113对编码后的电信号进行调制处理，形成上述载波信号，并将该载波信号输出至驱动放大器114，驱动放大器114与功率开关电路123连接，控制所述两个单色光源122的亮与灭，产生光波信号并向外发射。

上述编码电路112包括控制数据编码器1121和数字编码器1122，控制数据编码器1121用于对控制信号进行编码，数字编码器1122用于对数据信号进行编码。编码后，载波信号被加密，或者符合特定的传输协议，

本实施例还包括矩阵控制电路1123，矩阵控制电路1123与控制数据编码器1121连接，使控制数据编码器1121按预设规则进行编码处理，用户可以通过设置矩阵控制电路1123，以改变控制数据编码器1121的编码规则，从而实现在任何必要的时候对编码规则进行更改，以提高信号的安全性。

此外，还包括数字色差分离电路115，该数字色差分离电路115设置于调制电路113与驱动放大器114之间，用于按照预设规则将载波信号分离成两个驱动信号，这两个驱动信号通过驱动放大器114分别控制两个单色光源122的开关频率和开关时间，使每个单色光源122按照相应的驱动信号的控制分别发射出一组闪烁频率按一定规则变化的单色光，这两组单色光组成一个光波信号。若要更改光波信号，可以直接对数字色差分离电路115进行相应设置，非常方便而且快捷，有效地提高了光信号发射装置1的兼容性和扩展性。

电信号处理模块11中的编码电路112、调制电路113和驱动放大器114均需要在同步的工作频率下才能正常工作，因此，本实施例还设置有频率发生器116，该频率发生器116分别与编码电路112、调制电路113和驱动放大器114连接，以使其频率同步。

能够产生单色光的光学元件较多，本实施例可以采用单色LED光源作为单色光源122，相应地，上述功率开关电路115可用于驱动该LED光源，恒流源电路113则用于使LED光源所发出的光线的亮度和波长保持不变，使光波信号稳定、可靠。

由于LED光源发出的光线具有单向性，因此，本实施例还在两个单色光源外面设置光学雾化罩124，用于使光源发出的光波信号能够均匀地向外发射，使每个光信号接收装置所接收到的光波信号的强度基本相同，保持电信号传输的一致性。

综上所述，本发明利用两个单色光源交替发射单色光，单色光源闪烁的频率和时间的不同，代表的电信号的内容不同，从而实现将电信号转换为光波信号，进而将光波信号发射出去。本发明的光信号发射装置可以使光波信号更加复杂，从而具有更大的带宽和更高的安全性。而且，可以将任何电信号通过编码和调制转换成载波信号，再控制单色光源，将包含该电信号的光波信号发射出去，具有非常好的兼容性和扩展性。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制其专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种光通信系统的光信号发射装置，其特征在于：包括电信号处理模块和光信号发生模块，所述电信号处理模块将电信号转换成载波信号，所述载波信号输入到所述光信号发生模块中，对所述光信号发生模块进行控制，使所述光信号发生模块发射出包含两种不同波长的单色光的光波信号，所述两种不同波长的单色光交替闪烁。

2.如权利要求1所述的光通信系统的光信号发射装置，其特征在于：所述光信号发生模块包括恒流源电路和与所述恒流源电路相连的两个单色光源，所述两个单色光源交替发射出两种所述单色光，所述恒流源电路为所述两个单色光源提供稳压电源。

3.如权利要求2所述的光通信系统的光信号发射装置，其特征在于：所述光信号发生模块还包括功率开关电路，所述功率开关电路的输入端与所述恒流源电路和电信号处理模块连接，输出端与所述两个单色光源连接。

4.如权利要求3所述的光通信系统的光信号发射装置，其特征在于：所述电信号处理模块包括电信号输入端、编码电路、调制电路和驱动放大器，所述编码电路对从电信号输入端输入的电信号进行编码处理，并输出至所述调制电路，所述调制电路对编码后的电信号进行调制处理，形成所述载波信号，并输出至所述驱动放大器，所述驱动放大器与所述功率开关电路连接，控制所述两个单色光源的亮与灭。

5.如权利要求4所述的光通信系统的光信号发射装置，其特征在于：所述编码电路包括控制数据编码器和数字编码器，所述控制数据编码器对控制信号进行编码，所述数字编码器对数据信号进行编码。

6.如权利要求5所述的光通信系统的光信号发射装置，其特征在于：还包括矩阵控制电路，所述矩阵控制电路与所述控制数据编码器连接，使所述控制数据编码器按预设规则进行编码处理。

7.如权利要求4所述的光通信系统的光信号发射装置，其特征在于：还包括数字色差分离电路，所述数字色差分离电路设置于调制电路与驱动放大器之间，用于按照预设规则将所述载波信号分离成两个驱动信号，所述两个驱动信号适于通过驱动放大器分别控制所述两个单色光源的开关频率和开关时间。

8.如权利要求4所述的光通信系统的光信号发射装置，其特征在于：还包括频率发生器，所述频率发生器分别与所述编码电路、调制电路和驱动放大器连接，为所述编码电路、调制电路和驱动放大器提供同步的工作频率。

9.如权利要求1所述的光通信系统的光信号发射装置，其特征在于：所述两个单色光源均为单色LED光源，且所述两个单色LED光源产生的光线的光谱无叠加。

10.如权利要求9所述的光通信系统的光信号发射装置，其特征在于：在所述两个单色光源外设置有光学雾化罩，用于使所述光波信号向外均匀发射。

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