CN112769495B - 一种双向光通信装置、系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种双向光通信装置、系统和方法。双向光通信装置包括编码控制器，编码控制器接收输入的第一模拟信号，对第一模拟信号进行编码生成编码信号并输出；激光发射器，激光发射器接收编码信号，对编码信号进行处理生成第一激光脉冲信号并出射；光电探测器，光电探测器接收第二激光脉冲信号，对第二激光脉冲信号进行转换生成第二模拟信号并输出；解码控制器，解码控制器接收输入的第二模拟信号，对第二模拟信号进行解码生成目标信号，并将目标信号发送至目标终端。本发明中，激光的传播速度快，且不易受外界干扰，通过利用前述双向光通信装置进行双向光通信，提高了双向光通信装置的自身效能，解决了通信质量及可靠性差的问题。

Description

一种双向光通信装置、系统和方法

技术领域

本发明涉及水下无线光通信技术领域，尤其涉及一种双向光通信装置、系统和方法。

背景技术

随着世界经济和军事发展的需求，海洋资源开发、海洋能源利用等现代海洋高新技术的研究已成为世界新科技革命的主要领域之一，其中，关键的水下通信技术与装备已逐渐成为各海洋大国不遗余力进行研究的主要对象。

水下无线通信装备的发展对于建立水下立体通信网络、水下无线观测网络、水下无线导航网络等系统具有重要意义。水下无线通信是指，不依赖任何人为或线缆连接即可进行水下仪器设备之间的信息交换，为获取大范围、长时序的水下实时观测资料提供了一种简捷有效的方式。用于海洋污染和环境监测的集群式无线传感器网络系统、以及海底原位观测站等一系列新的监测技术均依赖水下无线通信技术进行综合观测信息的交换以及监测图像数据的传输。与此同时，近年来，海底观测网络的建设，已成为海洋地质调查、海洋内环境观测、矿物资源勘探的重要技术手段。海底科学观测网是人类建立的第三种地球科学观测平台，通过它人类可以深入观测海洋内部，并认识海洋。

现有的水下光通信技术存在的缺点或不足包括：由于现有的水下光通信系统受到的干扰因数较多，存在系统效能低、通信质量及可靠性差等问题。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的实施例提供一种双向光通信装置、系统和方法。

本发明提供一种双向光通信装置，包括：编码控制器，所述编码控制器接收输入的第一模拟信号，对所述第一模拟信号进行编码生成编码信号，并输出所述编码信号；

激光发射器，所述激光发射器接收所述编码信号，对所述编码信号进行处理生成第一激光脉冲信号，并出射所述第一激光脉冲信号；

光电探测器，所述光电探测器接收第二激光脉冲信号，对所述第二激光脉冲信号进行转换生成第二模拟信号，并输出所述第二模拟信号；

解码控制器，所述解码控制器接收输入的所述第二模拟信号，对所述第二模拟信号进行解码生成目标信号，并将所述目标信号发送至目标终端。

根据本发明提供的一种双向光通信装置，所述双向光通信装置还包括：激光驱动电路单元；

所述激光驱动电路单元分别与所述编码控制器和所述激光发射器连接，用于基于预设的输出功率对接收的所述编码信号进行频率调整，并将经频率调整的所述编码信号输出。

根据本发明提供的一种双向光通信装置，所述双向光通信装置进一步包括：放大电路单元；

所述放大电路单元分别与所述光电探测器和所述解码控制器连接，用于基于预设的通信频率对接收的所述第二模拟信号进行放大，并将经放大的所述第二模拟信号输出。

根据本发明提供的一种双向光通信装置，所述光电探测器包括：信号采集子单元、信号锁存子单元和处理器子单元；

所述信号锁存子单元分别与所述信号采集子单元和所述处理器子单元连接；

所述信号采集子单元，用于采集所述第二激光脉冲信号，并将所述第二激光脉冲信号输出至所述信号锁存子单元；

所述信号锁存子单元，用于对输入的所述第二激光脉冲信号进行锁存，并将经锁存的所述第二激光脉冲信号输出至所述处理器子单元；

所述处理器子单元，用于对输入的经锁存的所述第二激光脉冲信号进行转换生成所述第二模拟信号，并输出所述第二模拟信号。

本发明还提供一种双向光通信系统，包括两个如上述任一项所述的双向光通信装置，两个所述双向光通信装置通过光通信链路连接。

本发明进一步提供一种双向光通信方法，用于如上述任一项所述的双向光通信装置，包括：启动通信流程，获取模拟信号源中的第一模拟信号，将所述第一模拟信号输入至编码控制器进行编码，输出生成的编码信号，将所述编码信号输入至激光发射器进行处理，并出射生成的第一激光脉冲信号；

接收第二激光脉冲信号，对所述第二激光脉冲信号进行转换，输出生成的第二模拟信号，将所述第二模拟信号输入至解码控制器进行解码，并将生成的目标信号发送至目标终端。

根据本发明提供的一种双向光通信方法，所述将所述编码信号输入至激光发射器进行处理前，还执行的步骤包括：

将所述编码信号输入至激光驱动电路单元，基于预设的输出功率对所述编码信号进行频率调整，并将经频率调整的所述编码信号输出；

其中，所述激光驱动电路单元分别与所述编码控制器和所述激光发射器连接。

根据本发明提供的一种双向光通信方法，所述将所述第二模拟信号输入至解码控制器进行解码前，还执行的步骤包括：

将所述第二模拟信号输入至放大电路单元，基于预设的通信频率对所述第二模拟信号进行放大，并将经放大的所述第二模拟信号输出；

其中，所述放大电路单元分别与所述光电探测器和所述解码控制器连接。

根据本发明提供的一种双向光通信方法，所述对所述第二激光脉冲信号进行转换，输出生成的第二模拟信号，包括：

接收所述第二激光脉冲信号，对接收的所述第二激光脉冲信号进行锁存；

转换经锁存的所述第二激光脉冲信号，并输出生成的所述第二模拟信号。

根据本发明提供的一种双向光通信方法，所述启动通信流程前，还包括：

检测双向光通信装置，判定所述双向光通信装置是否存在故障；

若是，报警至少3次，对所述双向光通信装置存在的所述故障进行定位，并解决所述故障；

若否，启动通信流程。

本发明提供的一种双向光通信装置、系统和方法。在双向光通信装置中，通过编码控制器接收输入的第一模拟信号，对所述第一模拟信号进行编码生成编码信号，并输出所述编码信号；激光发射器接收所述编码信号，对所述编码信号进行处理生成第一激光脉冲信号，并出射所述第一激光脉冲信号；以及，光电探测器接收第二激光脉冲信号，对所述第二激光脉冲信号进行转换生成第二模拟信号，并输出所述第二模拟信号；解码控制器接收输入的所述第二模拟信号，对所述第二模拟信号进行解码生成目标信号，并将所述目标信号发送至目标终端。其中，由于激光的传播速度快，且不易受外界干扰因素的干扰，所以，利用前述双向光通信装置进行双向光通信，提高了双向光通信装置的自身效能，解决了通信质量及可靠性差的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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是本发明实施例提供的双向光通信装置的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的光电探测器的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的双向光通信系统的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的双向光通信方法的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

附图仅为示例而并非严格按比例绘制。如在本文中使用的，用语“优选”以及类似的用语，用作表近似，而不用作表程度，并且旨在说明将由本领域普通技术人员认识到的、测量值或计算值中的固有偏差。应注意，在本说明书中，“第一”、“第二”、“第三”等的表述仅用于将一个特征与另一个特征区分开来，而不表示对特征的任何限制，尤其不表示任何的先后顺序。

还应理解的是，诸如“包括”、“包括有”、“包含”和/或“包含有”等表述在本说明书中是开放性而非封闭性的表述，其表示存在所陈述的特征、元件和/或部件，但不排除一个或多个其它特征、元件、部件和/或它们的组合的存在。此外，当描述本申请的实施方式时，使用“可”表示“本申请的一个或多个实施方式”。并且，用语“示例性的”旨在指代示例或举例说明。

除非另外限定，否则本文中使用的所有措辞（包括工程术语和科技术语）均具有与本申请所属领域普通技术人员的通常理解相同的含义。还应理解的是，除非本申请中有明确的说明，否则在常用词典中定义的词语应被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义一致的含义，而不应以理想化或过于形式化的意义解释。

为了解决现有技术中存在的问题，本发明的实施例提供一种双向光通信装置、系统和方法。

图1是根据本发明的一个实施例提供的双向光通信装置的结构示意图。图1显示了编码控制器110、激光驱动电路单元120、激光发射器130、光电探测器140、放大电路单元150、解码控制器160、目标终端170、模拟信号源180和电源转换模块190。

具体地，激光驱动电路单元120分别与编码控制器110和激光发射器130连接；放大电路单元150分别与光电探测器140和解码控制器160连接。并且，解码控制器160与目标终端170相连。其中，前述部件之间的连接关系均通过数据链路实现，需要说明的是，数据链路可以包括多种，本发明不对其进行具体限定，优选的，在本发明中选择以太网实现前述部件之间的连接关系。

此外，编码控制器110与模拟信号源180相连；电源转换模块190分别为编码控制器110、激光驱动电路单元120、激光发射器130、光电探测器140、放大电路单元150和解码控制器160提供供电电源。

对应地，编码控制器110接收输入的第一模拟信号，对第一模拟信号进行编码生成编码信号，并输出编码信号。具体而言，编码控制器110通过模拟源测试接口与模拟信号源180连接，采集模拟信号源180中的第一模拟信号，并对采集得到的第一模拟信号进行编码，得到编码信号，并通过以太网将该编码信号输出。需要说明的是，编码控制器110的通信频率不低于400MHZ。此外，编码控制器110还包括，以太网驱动模块和电路驱动模块；以太网驱动模块，用于驱动通过以太网连接的数据链路，电路驱动模块，用于驱动与编码控制器110连接的激光驱动电路单元120。同时，编码控制器110，还用于实现时钟同步。

激光驱动电路单元120用于基于预设的输出功率对接收的编码信号进行频率调整，并将经频率调整的编码信号输出。具体而言，激光驱动电路单元120接收编码控制器110通过以太网发送的编码信号，并基于双向光通信装置预设的输出功率，对接收的编码信号的频率进行调整，直至编码信号的频率满足双向光通信装置预设的输出功率，停止对编码信号的频率进行调整，并通过以太网将经频率调整的编码信号输出。其中，双向光通信装置预设的输出功率是根据其目标通信距离设定的。同时，激光驱动电路单元120还用于驱动激光发射器130，并可以同时控制激光发射器130中包括的至少4路激光发射器，以满足双向光通信的通信需求。

激光发射器130接收编码信号，对编码信号进行处理生成第一激光脉冲信号，并出射第一激光脉冲信号。具体而言，激光发射器130接收激光驱动电路单元120通过以太网发送的经频率调整的编码信号，并对接收的编码信号进行光电转换，生成第一激光脉冲信号，并出射生成的第一激光脉冲信号。其中，激光发射器130包括至少一个，至少一个激光发射器出射的激光脉冲的波长、频率以及颜色不同；需要说明的是，本发明不对至少一个激光发射器出射的激光脉冲的波长、频率以及颜色进行具体限定；示例性地，在本发明中，选择出射的激光脉冲的颜色为蓝色或绿色的激光发射器。

进一步地，在激光发射器130出射第一激光脉冲信号的同时，光电探测器140接收第二激光脉冲信号，对第二激光脉冲信号进行转换生成第二模拟信号，并输出第二模拟信号。具体而言，光电探测器140接收输入的第二激光脉冲信号，对第二激光脉冲信号进行光电转换生成第二模拟信号，并通过以太网将第二模拟信号输出。需要说明的是，由光电探测器140对第二激光脉冲信号进行光电转换生成的第二模拟信号为高频小信号。

放大电路单元150用于基于预设的通信频率对接收的第二模拟信号进行放大，并将经放大的第二模拟信号输出。具体而言，放大电路单元150接收通过以太网发送的第二模拟信号，由于第二模拟信号为高频小信号，所以，需要基于预设的通信频率对其进行放大，直至第二模拟信号的频率满足双向通信装置预设的通信频率，停止对其进行放大，并通过以太网将经放大的第二模拟信号输出。其中，放大电路单元150可以包括多种，本发明不对其进行具体限定。示例性地，由于光电探测器140输出的第二模拟信号高频小信号，因此，需要在放大电路单元150的信号输入端进行包地滤波处理；在本发明中选择可编程限幅运放电路单元对第二模拟信号进行放大，进一步用于较宽距离通信。此外，预设的通信频率是双向光通信装置根据目标距离通信设定的。

解码控制器160接收输入的第二模拟信号，对第二模拟信号进行解码生成目标信号，并将目标信号发送至目标终端。具体而言，解码控制器160接收放大电路单元150通过以太网发送的经放大的第二模拟信号，并对经放大的第二模拟信号进行解码，生成目标信号，并通过以太网将该目标信号发送至目标终端170。需要说明的是，解码控制器160的通信频率不低于400MHZ。

更进一步地，双向光通信装置，还包括电源转换模块190，电源转换模块190电源转换模块用于接收外部电源，并对接收的外部电源进行电源转换，生成双向光通信装置中各部件所需的多个供电电源，并利用生成的多个供电电源分别对应为双向光通信装置中编码控制器110、激光驱动电路单元120、激光发射器130、光电探测器140、放大电路单元150和解码控制器160进行供电。其中，接收的外部电源可以包括多种，本发明不对其进行具体的限定；示例性地，在本发明中，接收的外部电源为直流24V；同时，多个供电电源也可以包括多种，本发明不对其进行具体的限定；示例性地，多个供电电源对接收的直流24V电源进行转换，生成±12V和/或±5V的供电电源。另外，由于，激光发射器130需要不小于400Mhz的高频脉冲低压恒流源，所以，电源转换模块190为降压模块。

需要说明的是，在电源转换模块190没有外部电源输入或电源转换模块190发生异常的情况下，双向光通信装置还会选择备用电源为编码控制器110、激光驱动电路单元120、激光发射器130、光电探测器140、放大电路单元150和解码控制器160进行供电。其中，备用电源可以包括多种，本发明不对其进行具体限定；示例性地，在本发明中选择锂电池作为备用电源。

基于以上实施例，将上述双向光通信装置用于水下，由于，双向光通信装置采用双向通信编码协同机制，以及具有对断码、错误码进行数据重发的机制，保证了数据通信的有效性和完整性，提高了通信数据传输的可靠性；并且，由于模拟信号源180可以包括但不限于，音频信号、视频信号或图像信号，基于从模拟信号源180采集的第一模拟信号进行通信，解决了水下通信信号种类单一的问题；除此之外，

由于激光的传播速度快，且不易受外界干扰因素的干扰，以及可以基于目标通信距离可编程的预设输出功率和通信频率，所以，利用前述双向光通信装置进行双向光通信，可以提高双向光通信装置的自身效能，解决通信质量及可靠性差的问题。

图2是根据本发明的另一个实施例提供的光电探测器的结构示意图。图2显示了信号采集子单元210、信号锁存子单元220和处理器子单元230。

具体地，信号锁存子单元220分别与信号采集子单元210和处理器子单元230连接。

对应地，信号采集子单元210，用于采集第二激光脉冲信号，并将第二激光脉冲信号输出至信号锁存子单元220。信号锁存子单元220，用于对输入的第二激光脉冲信号进行锁存，并将经锁存的第二激光脉冲信号输出至处理器子单元230。处理器子单元，用于对输入的经锁存的第二激光脉冲信号进行转换生成第二模拟信号，并输出第二模拟信号。

图3是根据本发明的再一个实施例提供的双向光通信系统的结构示意图。图3显示的双向光通信系统包括源端和目标端，其中，源端和目标端均包含一个如以上实施例所述的双向光通信装置。源端显示了第一编码控制器310、第一激光驱动电路单元320、第一激光发射器330、第一光电探测器340、第一放大电路单元350、第一解码控制器360、第一目标终端370、第一模拟信号源380和第一电源转换模块390；目标端显示了第二编码控制器310’、第二激光驱动电路单元320’、第二激光发射器330’、第二光电探测器340’、第二放大电路单元350’、第二解码控制器360’、第二目标终端370’、第二模拟信号源380’和第二电源转换模块390’。

具体地，在源端，第一编码控制器310与第一模拟信号源380连接；第一激光驱动电路单元320分别与第一编码控制器310和第一激光发射器330连接；第一放大电路单元350分别与第一光电探测器340和第一解码控制器360连接，第一解码控制器360与第一目标终端370连接；第一电源转换模块390分别为第一编码控制器310、第一激光驱动电路单元320、第一激光发射器330、第一光电探测器340、第一放大电路单元350和第一解码控制器360提供供电电源。

在目标端，第二编码控制器310’与第二模拟信号源380’连接；第二激光驱动电路单元320’分别与第二编码控制器310’和第二激光发射器330’连接；第二放大电路单元350’分别与第二光电探测器340’和第二解码控制器360’连接，第二解码控制器360’与第二目标终端370’连接；第二电源转换模块390’分别为第二编码控制器310’、第二激光驱动电路单元320’、第二激光发射器330’、第二光电探测器340’、第二放大电路单元350’和第二解码控制器360’提供供电电源。

示例性地，在本发明中选择出射的激光脉冲信号的颜色为蓝色的激光发射器作为第一激光发射器330；选择出射的激光脉冲信号的颜色为绿色的激光发射器作为第二激光发射器330’。双向光通信系统可以用于水下。

对应地，第一编码控制器310接收输入的第一模拟信号，对第一模拟信号进行编码生成第一编码信号，并输出第一编码信号；第一激光驱动电路单元320用于基于预设的输出功率对接收的第一编码信号进行频率调整，并将经频率调整的第一编码信号输出；第一激光发射器330接收经频率调整的第一编码信号，对经频率调整的第一编码信号进行处理生成第一激光脉冲信号，并出射第一激光脉冲信号。第二光电探测器340’ 接收第一激光脉冲信号，对第一激光脉冲信号进行转换生成第一模拟信号，并输出第一模拟信号；第二放大电路单元350’用于基于预设的通信频率对接收的第一模拟信号进行放大，并将经放大的所述第一模拟信号输；第二解码控制器360’ 接收输入的第一模拟信号，对第一模拟信号进行解码生成第一目标信号，并将第一目标信号发送至第二目标终端370’。其中，第一编码控制器310从第一模拟信号源380采集的到第一模拟信号。

第二编码控制器310’接收输入的第二模拟信号，对第二模拟信号进行编码生成第二编码信号，并输出第二编码信号；第二激光驱动电路单元320’用于基于预设的输出功率对接收的第二编码信号进行频率调整，并将经频率调整的第二编码信号输出；第二激光发射器330’接收经频率调整的第二编码信号，对经频率调整的第二编码信号进行处理生成第二激光脉冲信号，并出射第二激光脉冲信号。第一光电探测器340 接收第二激光脉冲信号，对第二激光脉冲信号进行转换生成第二模拟信号，并输出第二模拟信号；第一放大电路单元350用于基于预设的通信频率对接收的第二模拟信号进行放大，并将经放大的所述第二模拟信号输；第一解码控制器360接收输入的第二模拟信号，对第二模拟信号进行解码生成第二目标信号，并将第二目标信号发送至第一目标终端370。其中，第二编码控制器310’从第二模拟信号源380’采集的到第二模拟信号。

图4是根据本发明的又一个实施例提供的双向光通信方法的流程示意图。双向光通信方法用于前述任一实施例所述的双向光通信装置。如图4所示，该方法包括：

步骤410，启动通信流程，获取模拟信号源中的第一模拟信号，将第一模拟信号输入至编码控制器进行编码，输出生成的编码信号，将编码信号输入至激光发射器进行处理，并出射生成的第一激光脉冲信号。

具体地，启动通信流程，获取模拟信号源中的第一模拟信号，将第一模拟信号输入至编码控制器进行编码，输出生成的编码信号，将编码信号输入至激光发射器进行处理，并出射生成的第一激光脉冲信号是指，在启动双向光通信流程后，从模拟信号源中采集第一模拟信号，并将采集所得的第一模拟信号输入至编码控制器，由编码控制器对输入的第一模拟信号进行编码生成编码信号，并将生成的编码信号输出。将编码信号输入至激光发射器，激光发射器接收输入的编码信号，并对输入的编码信号进行处理生成第一激光脉冲信号，并出射生成的第一激光脉冲信号。其中，模拟信号源中包括但不限于音频信号、视频信号或图像信号。

对应地，将编码信号输入至激光发射器进行处理前，还包括，将编码信号输入至激光驱动电路单元，基于预设的输出功率对编码信号进行频率调整，并将经频率调整的编码信号输出，即将经频率调整的编码信号输入至激光发射器，其中，激光驱动电路单元分别与编码控制器和激光发射器连接；基于预设的输出功率对编码信号进行频率调整，直至编码信号的频率满足预设的输出功率，停止对编码信号进行频率调整。

步骤420，接收第二激光脉冲信号，对第二激光脉冲信号进行转换，输出生成的第二模拟信号，将第二模拟信号输入至解码控制器进行解码，并将生成的目标信号发送至目标终端。

具体地，接收第二激光脉冲信号，对第二激光脉冲信号进行转换，输出生成的第二模拟信号，将第二模拟信号输入至解码控制器进行解码，并将生成的目标信号发送至目标终端是指，从采集第二激光脉冲信号，并对采集到的第二激光脉冲信号进行光电转换，生成第二模拟信号，并输出生成的第二模拟信号。将第二模拟信号输入至解码控制器，解码控制器接收输入的第二模拟信号，并对第二模拟信号进行解码生成目标信号，并将生成的目标信号发送至目标终端。

对应地，将第二模拟信号输入至解码控制器进行解码前，还包括：将第二模拟信号输入至放大电路单元，基于预设的通信频率对第二模拟信号进行放大，并将经放大的第二模拟信号输出，即将经放大的第二模拟信号输入至解码控制器。其中，放大电路单元分别与光电探测器和解码控制器连接；基于预设的通信频率对第二模拟信号进行放大，直至第二模拟信号的频率满足预设的通信频率，停止对第二模拟信号进行放大。

进一步地，对第二激光脉冲信号进行转换，输出生成的第二模拟信号包括，接收第二激光脉冲信号，对接收的第二激光脉冲信号进行锁存；转换经锁存的第二激光脉冲信号，并输出生成的第二模拟信号；具体而言，前述步骤是指采集第二激光脉冲信号，对采集的第二激光脉冲信号进行锁存，对经锁存的第二激光脉冲信号进行转换，生成第二模拟信号，并将生成的第二模拟信号输出。其中，锁存是指将第二激光脉冲信号暂存，以维持某种电平状态。

还需要说明的是，在启动通信流程前，还执行的步骤包括：检测双向光通信装置，判定双向光通信装置是否存在故障；若是，报警至少3次，对双向光通信装置存在的故障进行定位，并解决故障；若否，启动通信流程。其中，检测双向光通信装置，以及判定双向光通信装置是否存在故障应用的技术可以包括多种，本发明不对其进行具体的限定。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种双向光通信装置，其特征在于，包括：

编码控制器，所述编码控制器接收输入的第一模拟信号，对所述第一模拟信号进行编码生成编码信号，并输出所述编码信号；

激光发射器，所述激光发射器接收所述编码信号，对所述编码信号进行处理生成第一激光脉冲信号，并出射所述第一激光脉冲信号；

光电探测器，所述光电探测器接收第二激光脉冲信号，对所述第二激光脉冲信号进行转换生成第二模拟信号，并输出所述第二模拟信号；

解码控制器，所述解码控制器接收输入的所述第二模拟信号，对所述第二模拟信号进行解码生成目标信号，并将所述目标信号发送至目标终端；

其中，所述光电探测器包括：信号采集子单元、信号锁存子单元和处理器子单元；

所述信号锁存子单元分别与所述信号采集子单元和所述处理器子单元连接；

所述信号采集子单元，用于采集所述第二激光脉冲信号，并将所述第二激光脉冲信号输出至所述信号锁存子单元；

所述信号锁存子单元，用于对输入的所述第二激光脉冲信号进行锁存，并将经锁存的所述第二激光脉冲信号输出至所述处理器子单元；

所述处理器子单元，用于对输入的经锁存的所述第二激光脉冲信号进行转换生成所述第二模拟信号，并输出所述第二模拟信号。

2.根据权利要求1所述的双向光通信装置，其特征在于，所述双向光通信装置还包括：激光驱动电路单元；

所述激光驱动电路单元分别与所述编码控制器和所述激光发射器连接，用于基于预设的输出功率对接收的所述编码信号进行频率调整，并将经频率调整的所述编码信号输出。

3.根据权利要求1所述的双向光通信装置，其特征在于，所述双向光通信装置进一步包括：放大电路单元；

所述放大电路单元分别与所述光电探测器和所述解码控制器连接，用于基于预设的通信频率对接收的所述第二模拟信号进行放大，并将经放大的所述第二模拟信号输出。

4.一种双向光通信系统，其特征在于，包括两个如权利要求1-3任一项所述的双向光通信装置，两个所述双向光通信装置通过光通信链路连接。

5.一种双向光通信方法，其特征在于，用于如权利要求1-3任一项所述的双向光通信装置，所述方法包括：

启动通信流程，获取模拟信号源中的第一模拟信号，将所述第一模拟信号输入至编码控制器进行编码，输出生成的编码信号，将所述编码信号输入至激光发射器进行处理，并出射生成的第一激光脉冲信号；

接收第二激光脉冲信号，对所述第二激光脉冲信号进行转换，输出生成的第二模拟信号，将所述第二模拟信号输入至解码控制器进行解码，并将生成的目标信号发送至目标终端；

其中，对所述第二激光脉冲信号进行转换，输出生成的第二模拟信号，包括：

接收所述第二激光脉冲信号，对接收的所述第二激光脉冲信号进行锁存；

转换经锁存的所述第二激光脉冲信号，并输出生成的所述第二模拟信号。

6.根据权利要求5所述的双向光通信方法，其特征在于，所述将所述编码信号输入至激光发射器进行处理前，还执行的步骤包括：

将所述编码信号输入至激光驱动电路单元，基于预设的输出功率对所述编码信号进行频率调整，并将经频率调整的所述编码信号输出；

其中，所述激光驱动电路单元分别与所述编码控制器和所述激光发射器连接。

7.根据权利要求5所述的双向光通信方法，其特征在于，所述将所述第二模拟信号输入至解码控制器进行解码前，还执行的步骤包括：

将所述第二模拟信号输入至放大电路单元，基于预设的通信频率对所述第二模拟信号进行放大，并将经放大的所述第二模拟信号输出；

其中，所述放大电路单元分别与所述光电探测器和所述解码控制器连接。

8.根据权利要求5所述的双向光通信方法，其特征在于，所述启动通信流程前，还包括：

检测双向光通信装置，判定所述双向光通信装置是否存在故障；

若是，报警至少3次，对所述双向光通信装置存在的所述故障进行定位，并解决所述故障；

若否，启动通信流程。

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