白光通信中反饋式光源對(duì)準(zhǔn)控制裝置制造方法
【專利摘要】白光通信中反饋式光源對(duì)準(zhǔn)控制裝置，本發(fā)明涉及的是白光通信中的光源對(duì)準(zhǔn)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體是一種反饋式光源對(duì)準(zhǔn)控制裝置。本發(fā)明是要解決因接收端相對(duì)通信光源的移動(dòng)無法對(duì)準(zhǔn)通信光源而導(dǎo)致通信誤碼率增大的問題，而提供了白光通信中反饋式光源對(duì)準(zhǔn)控制裝置。白光通信中反饋式光源對(duì)準(zhǔn)控制裝置包括通信光源（1）、二維擺鏡（2）、透鏡（3）、面陣探測(cè)器（4）、圖像采集卡（5）、處理器（6）、擺鏡驅(qū)動(dòng)器（7）與A/D轉(zhuǎn)換器（8）。本發(fā)明應(yīng)用于白光通信的光源對(duì)準(zhǔn)【技術(shù)領(lǐng)域】。
【專利說明】白光通信中反饋式光源對(duì)準(zhǔn)控制裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及的是白光通信中的光源對(duì)準(zhǔn)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體是一種反饋式光源對(duì)準(zhǔn)控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]白光通信是激光通信向可見光領(lǐng)域發(fā)展的一個(gè)新方向，近十幾年受到越來越多人的關(guān)注。通信誤碼率與接收器接收到的光功率有關(guān)，光功率越大，通信誤碼率越低。在實(shí)際系統(tǒng)中，只有當(dāng)信號(hào)光源發(fā)射的信號(hào)光進(jìn)入接收器的視場(chǎng)內(nèi)時(shí)，接收器才能接收到通信光信號(hào)，建立通信鏈路。但是由于接收器的視場(chǎng)角是有限的，當(dāng)接收端發(fā)生位置移動(dòng)時(shí)，信號(hào)光可能偏離接收器的光敏面，造成接收的信號(hào)光功率減小，導(dǎo)致誤碼率增大，這將不利于通信鏈路的保持。傳統(tǒng)的白光通信接收端不具有光源對(duì)準(zhǔn)的控制裝置，難以實(shí)現(xiàn)對(duì)光源瞄準(zhǔn)的控制，因此不能保證通信誤碼率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明是要解決因接收端相對(duì)通信光源的移動(dòng)無法對(duì)準(zhǔn)通信光源而導(dǎo)致通信誤碼率增大的問題，而提供了白光通信中反饋式光源對(duì)準(zhǔn)控制裝置。
[0004]白光通信中反饋式光源對(duì)準(zhǔn)控制裝置包括通信光源、二維擺鏡、透鏡、面陣探測(cè)器、圖像采集卡、處理器、擺鏡驅(qū)動(dòng)器與A/D轉(zhuǎn)換器；
[0005]所述處理器的擺鏡控制數(shù)據(jù)輸出端連接擺鏡驅(qū)動(dòng)器的輸入控制端，所述擺鏡驅(qū)動(dòng)器的控制驅(qū)動(dòng)輸出端連接二維擺鏡的控制信號(hào)輸入端，所述二維擺鏡的反射鏡面偏轉(zhuǎn)量檢測(cè)信號(hào)輸出端連接A/D轉(zhuǎn)換器的信號(hào)輸入端，A/D轉(zhuǎn)換器的數(shù)據(jù)輸出端連接處理器的反射鏡面偏轉(zhuǎn)量數(shù)據(jù)輸入端，通信光源輸出的信號(hào)光束經(jīng)二維擺鏡的鏡面端反射到透鏡的輸入端中，經(jīng)透鏡的傳輸并由透鏡的輸出端輸入到面陣探測(cè)器的輸入端中，面陣探測(cè)器的圖像信號(hào)輸出端連接圖像采集卡的圖像信號(hào)輸入端，圖像采集卡的圖像數(shù)據(jù)輸出端連接處理器的圖像數(shù)據(jù)輸入端。
[0006]工作原理:
[0007]通信光源I輸出的信號(hào)光在空間自由傳播入射到二維擺鏡2的鏡面端，被二維擺鏡2的鏡面端反射到透鏡3，經(jīng)透鏡3聚焦在面陣探測(cè)器4中，面陣探測(cè)器4通過圖像采集卡5把信號(hào)光束的二維坐標(biāo)數(shù)據(jù)輸入到處理器6中，之后處理器6根據(jù)信號(hào)光束的二維坐標(biāo)數(shù)據(jù)、二維擺鏡2的反射鏡面偏轉(zhuǎn)量反饋數(shù)據(jù)，對(duì)二維擺鏡2的反射鏡面的偏轉(zhuǎn)角度進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)通信光源I的實(shí)時(shí)對(duì)準(zhǔn)。
[0008]本發(fā)明在檢測(cè)入射信號(hào)光束的角度時(shí)，其入射信號(hào)光束經(jīng)過二維擺鏡2的鏡面端反射到透鏡3后被聚焦在面陣探測(cè)器4上，面陣探測(cè)器4通過圖像采集卡5把入射信號(hào)光束的二維坐標(biāo)數(shù)據(jù)輸入到處理器6中，使處理器6能對(duì)入射信號(hào)光束的角度進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤檢測(cè)。
[0009]本發(fā)明效果:[0010]本發(fā)明能控制二維擺鏡反射輸入信號(hào)光束的入射角度，實(shí)現(xiàn)對(duì)通信光源的實(shí)時(shí)對(duì)準(zhǔn)，降低通信誤碼率，提高通信質(zhì)量，其控制誤差< 1°，同時(shí)也能對(duì)入射信號(hào)光束的角度進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤檢測(cè)，它還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于制造等有點(diǎn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明的白光通信中反饋式光源對(duì)準(zhǔn)控制裝置圖；其中，I為信光源、2為二維擺鏡、3為透鏡、4為面陣探測(cè)器、5為圖像采集卡、6為處理器、7為擺鏡驅(qū)動(dòng)器、8為A/D轉(zhuǎn)換器。
【具體實(shí)施方式】
[0012]【具體實(shí)施方式】一:本實(shí)施方式的白光通信中反饋式光源對(duì)準(zhǔn)控制裝置包括通信光源1、二維擺鏡2、透鏡3、面陣探測(cè)器4、圖像采集卡5、處理器6、擺鏡驅(qū)動(dòng)器7與A/D轉(zhuǎn)換器8 ；
[0013]所述處理器6的擺鏡控制數(shù)據(jù)輸出端連接擺鏡驅(qū)動(dòng)器7的輸入控制端，所述擺鏡驅(qū)動(dòng)器7的控制驅(qū)動(dòng)輸出端連接二維擺鏡2的控制信號(hào)輸入端，所述二維擺鏡2的反射鏡面偏轉(zhuǎn)量檢測(cè)信號(hào)輸出端連接A/D轉(zhuǎn)換器8的信號(hào)輸入端，A/D轉(zhuǎn)換器8的數(shù)據(jù)輸出端連接處理器6的反射鏡面偏轉(zhuǎn)量數(shù)據(jù)輸入端，通信光源I輸出的信號(hào)光束經(jīng)二維擺鏡2的鏡面端反射到透鏡3的輸入端中，經(jīng)透鏡3的傳輸并由透鏡3的輸出端輸入到面陣探測(cè)器4的輸入端中，面陣探測(cè)器4的圖像信號(hào)輸出端連接圖像采集卡5的圖像信號(hào)輸入端，圖像采集卡5的圖像數(shù)據(jù)輸出端連接處理器6的圖像數(shù)據(jù)輸入端。
[0014]工作原理:
[0015]通信光源I輸出的信號(hào)光在空間自由傳播入射到二維擺鏡2的鏡面端，被二維擺鏡2的鏡面端反射到透鏡3，經(jīng)透鏡3聚焦在面陣探測(cè)器4中，面陣探測(cè)器4通過圖像采集卡5把信號(hào)光束的二維坐標(biāo)數(shù)據(jù)輸入到處理器6中，之后處理器6根據(jù)信號(hào)光束的二維坐標(biāo)數(shù)據(jù)、二維擺鏡2的反射鏡面偏轉(zhuǎn)量反饋數(shù)據(jù)，對(duì)二維擺鏡2的反射鏡面的偏轉(zhuǎn)角度進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)通信光源I的實(shí)時(shí)對(duì)準(zhǔn)。
[0016]本實(shí)施方式在檢測(cè)入射信號(hào)光束的角度時(shí)，其入射信號(hào)光束經(jīng)過二維擺鏡2的鏡面端反射到透鏡3后被聚焦在面陣探測(cè)器4上，面陣探測(cè)器4通過圖像采集卡5把入射信號(hào)光束的二維坐標(biāo)數(shù)據(jù)輸入到處理器6中，使處理器6能對(duì)入射信號(hào)光束的角度進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤檢測(cè)。
[0017]本實(shí)施方式效果:
[0018]本實(shí)施方式能控制二維擺鏡反射輸入信號(hào)光束的入射角度，實(shí)現(xiàn)對(duì)通信光源的實(shí)時(shí)對(duì)準(zhǔn)，降低通信誤碼率，提高通信質(zhì)量，其控制誤差< 1°，同時(shí)也能對(duì)入射信號(hào)光束的角度進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤檢測(cè)，它還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于制造等有點(diǎn)。
[0019]【具體實(shí)施方式】二:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一不同的是:所述通信光源I選用的是LED陣列光源。其它步驟及參數(shù)與【具體實(shí)施方式】一相同。
[0020]【具體實(shí)施方式】三:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一或二不同的是:所述二維擺鏡2選用的是哈工大博實(shí)精密測(cè)控有限公司研制的MPT-2JRL001型壓電偏轉(zhuǎn)鏡，內(nèi)置位移傳感器。其它步驟及參數(shù)與【具體實(shí)施方式】一或二相同。[0021]【具體實(shí)施方式】四:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一至三之一不同的是:所述透鏡3的有效焦距為30mm，通光口徑為10mm，通光光譜范圍為400nm~llOOnm，透過率≥80%。其它步驟及參數(shù)與【具體實(shí)施方式】一至三之一相同。
[0022]【具體實(shí)施方式】五:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一至四之一不同的是:所述面陣探測(cè)器4選用的是臺(tái)灣敏通公司生產(chǎn)的MTV-1801面陣式C⑶攝像機(jī)。其它步驟及參數(shù)與【具體實(shí)施方式】一至四之一相同。
[0023]【具體實(shí)施方式】六:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一至五之一不同的是:所述圖像米集卡5選用的是北京嘉恒公司MPE-1000型號(hào)CCD圖像采集卡。其它步驟及參數(shù)與【具體實(shí)施方式】一至五之一相同。
[0024]【具體實(shí)施方式】七:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一至六之一不同的是:所述處理器6選用的是ATMEL公司的AT89C51單片機(jī)。其它步驟及參數(shù)與【具體實(shí)施方式】一至六之一相同。
[0025]【具體實(shí)施方式】八:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一至七之一不同的是:所述擺鏡驅(qū)動(dòng)器7選用的是德國(guó)公司P841.20型壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)。其它步驟及參數(shù)與【具體實(shí)施方式】一至七之一相同。
[0026]【具體實(shí)施方式】九:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一至八之一不同的是:所述A/D轉(zhuǎn)換器8選用的是ADLINK公司PC1-9810型號(hào)模數(shù)轉(zhuǎn)換卡。其它步驟及參數(shù)與【具體實(shí)施方式】一至八之一相同。
【權(quán)利要求】
1.白光通信中反饋式光源對(duì)準(zhǔn)控制裝置，其特征在于白光通信中反饋式光源對(duì)準(zhǔn)控制裝置包括通信光源(I)、二維擺鏡(2)、透鏡(3)、面陣探測(cè)器(4)、圖像采集卡(5)、處理器(6)、擺鏡驅(qū)動(dòng)器(7)與A/D轉(zhuǎn)換器(8)； 所述處理器(6)的擺鏡控制數(shù)據(jù)輸出端連接擺鏡驅(qū)動(dòng)器(7)的輸入控制端，所述擺鏡驅(qū)動(dòng)器(7)的控制驅(qū)動(dòng)輸出端連接二維擺鏡(2)的控制信號(hào)輸入端，所述二維擺鏡(2)的反射鏡面偏轉(zhuǎn)量檢測(cè)信號(hào)輸出端連接A/D轉(zhuǎn)換器(8)的信號(hào)輸入端，A/D轉(zhuǎn)換器(8)的數(shù)據(jù)輸出端連接處理器(6)的反射鏡面偏轉(zhuǎn)量數(shù)據(jù)輸入端，通信光源(I)輸出的信號(hào)光束經(jīng)二維擺鏡(2)的鏡面端反射到透鏡(3)的輸入端中，經(jīng)透鏡(3)的傳輸并由透鏡(3)的輸出端輸入到面陣探測(cè)器(4)的輸入端中，面陣探測(cè)器(4)的圖像信號(hào)輸出端連接圖像采集卡(5)的圖像信號(hào)輸入端，圖像采集卡(5)的圖像數(shù)據(jù)輸出端連接處理器(6)的圖像數(shù)據(jù)輸入端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的白光通信中反饋式光源對(duì)準(zhǔn)控制裝置，其特征在于所述通信光源(I)選用的是LED陣列光源。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的白光通信中反饋式光源對(duì)準(zhǔn)控制裝置，其特征在于所述二維擺鏡(2)選用的是哈工大博實(shí)精密測(cè)控有限公司研制的MPT-2JRL001型壓電偏轉(zhuǎn)鏡，內(nèi)置位移傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的白光通信中反饋式光源對(duì)準(zhǔn)控制裝置，其特征在于所述透鏡(3)的有效焦距為30mm，通光口徑為10mm，通光光譜范圍為400nm~llOOnm，透過率≥80%。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的白光通信中反饋式光源對(duì)準(zhǔn)控制裝置，其特征在于所述面陣探測(cè)器(4)選用的是臺(tái)灣敏通公司生產(chǎn)的MTV-1801面陣式CXD攝像機(jī)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的白光通信中反饋式光源對(duì)準(zhǔn)控制裝置，其特征在于所述圖像采集卡(5)選用的是北京嘉恒公司MPE-1000型號(hào)CXD圖像采集卡。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的白光通信中反饋式光源對(duì)準(zhǔn)控制裝置，其特征在于所述處理器(6)選用的是ATMEL公司的AT89C51單片機(jī)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的白光通信中反饋式光源對(duì)準(zhǔn)控制裝置，其特征在于所述擺鏡驅(qū)動(dòng)器(7)選用的是德國(guó)公司P841.20型壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的白光通信中反饋式光源對(duì)準(zhǔn)控制裝置，其特征在于所述A/D轉(zhuǎn)換器(8)選用的是ADLINK公司PC1-9810型號(hào)模數(shù)轉(zhuǎn)換卡。
【文檔編號(hào)】G02B6/42GK103558669SQ201310572196
【公開日】2014年2月5日 申請(qǐng)日期:2013年11月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月15日
【發(fā)明者】俞建杰, 韓琦琦, 謝小龍, 杜繼東, 胥全春, 周彥平 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)