專利名稱：紫外光通信系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及大氣紫外光通信，提出了一種紫外光通信系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前人們掌握的通信手段包括無線電通信、微波通信、有線通信和光纖通信等幾種。無線電和微波通信保密性不高，它們發(fā)出的電磁波在很遠(yuǎn)的地方能被干擾、監(jiān)聽。有線通信和光纖通信需要預(yù)先鋪設(shè)好傳輸線，不適應(yīng)需要靈活、機(jī)動(dòng)和快速反應(yīng)的作戰(zhàn)指揮場(chǎng)合。近年來紅外激光通信獲得較快的發(fā)展，它具有傳輸速率高、抗干擾和保密性好的優(yōu)點(diǎn)。但是，它是一種視距通信手段，只能實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信，若有障礙物阻擋通信就會(huì)中斷，而且需要精確瞄準(zhǔn)以保證通信鏈路正常工作。
紫外光信息傳輸技術(shù)是一種嶄新的信息傳輸技術(shù)，由于紫外光在近地低空大氣存在“日盲區(qū)”及其在低空大氣中的強(qiáng)烈吸收和散射作用，使得它可以實(shí)現(xiàn)短程、安全、保密的通信。
紫外光信息傳輸具有以下顯著特點(diǎn)(1)極高保密性紫外光在傳輸過程中受到大氣分子、氣溶膠的大氣衰減的強(qiáng)烈作用，能量衰減很快，在通訊距離外，使用紫外探測(cè)器也不能竊聽。由于大氣散射，很難從散射信號(hào)中判斷發(fā)射機(jī)位置。
(2)全天候工作由于紫外系統(tǒng)光源光譜工作于日盲區(qū)(200-280nm)，故在近地低空大氣中沒有這一波段光譜，所以能全天候工作。
(3)抗干擾性一方面大氣中的臭氧分子對(duì)陽光中的紫外成分有強(qiáng)烈吸收；另一方面，紫外光不受電磁波影響，所以敵方很難進(jìn)行干擾。
(4)全方位性紫外光傳輸系統(tǒng)中使用發(fā)散的紫外光源，可完成一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)傳輸。且利用紫外光的散射效應(yīng)，能克服各種地形障礙。
由于紫外光的這么多優(yōu)勢(shì)，研究人員已經(jīng)開發(fā)出了以下幾種紫外光通信系統(tǒng)
(1)以低壓汞燈為光源，在低速載波信號(hào)上進(jìn)行調(diào)頻傳輸語音的紫外光通信系統(tǒng)。光源使用低壓汞燈，接收端使用日盲型光電倍增管加濾色片，使用頻率調(diào)制傳輸4k以下的語音信號(hào)。
(2)低速數(shù)字信號(hào)傳輸?shù)淖贤夤馔ㄐ畔到y(tǒng)。以氘燈為光源，接收端使用日盲型光電倍增管加濾色片，用頻移鍵控(FSK)調(diào)制傳送數(shù)字信號(hào)。
(3)用紫外發(fā)光二極管(LED)為光源的紫外光通信系統(tǒng)。接收端同樣采用日盲型光電倍增管加濾色片，調(diào)制方式采取脈沖位置調(diào)制調(diào)制。
(4)用汞氬燈為光源的紫外光通信系統(tǒng)。接收端日盲型光電倍增管加濾色片，調(diào)制方式直接采用開關(guān)鍵控(OOK)。
上述紫外光通信系統(tǒng)不論是傳送語音還是數(shù)字信號(hào)，傳輸速率都是比較低的，也就是通信信道容量比較小的，而且也都不能同時(shí)進(jìn)行多信道通信。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種紫外光通信系統(tǒng)，它具有多信道或者大容量信道，以期能推動(dòng)紫外通信的發(fā)展。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下一種紫外光通信系統(tǒng)，由發(fā)射端和接收端構(gòu)成，其特征在于所述的發(fā)射端包括n路信號(hào)，其中n為≥2的正整數(shù)，每一路信號(hào)對(duì)應(yīng)相應(yīng)的紫外光的一個(gè)波段；還有帶反射罩的高壓汞燈，沿該高壓汞燈的輸出光方向依次有會(huì)聚凸透鏡、準(zhǔn)直透鏡和第一光柵，在第一光柵的各個(gè)波段光出射角的方向放置各個(gè)光路的第一反射鏡，在各反射鏡的反射光方向設(shè)置相應(yīng)波段的窄帶干涉濾光片和偏振分光鏡，在各偏振分光鏡的反射光方向有各光路的第二反射鏡，在各個(gè)第二反射鏡的反射光方向是各光路的第一電光晶體、第一檢偏器，在所述的各光路的偏振分光鏡的透射光方向是各光路的第二電光晶體和第二檢偏器。
所述的接收端，在接收光方向依次有大視場(chǎng)透鏡，準(zhǔn)直透鏡和第二光柵，在第二光柵的各波段光出射角的方向依次放置各光路的反射鏡，對(duì)應(yīng)各波段的窄帶干涉濾光片，光電倍增管和脈沖位置調(diào)制解碼器。
所述的發(fā)射端中，所述的n路信號(hào)由信號(hào)分解器輸出，所述的接收端中，在所述的各光路上的脈沖位置調(diào)制解碼器后設(shè)置一信號(hào)復(fù)合器。
在2n個(gè)所述的檢偏器的后面分別加設(shè)有反射光朝向不同的反射鏡。
一種紫外光通信系統(tǒng)，由發(fā)射端和接收端構(gòu)成，其特征在于所述的發(fā)射端包括n路信號(hào)，每一路信號(hào)對(duì)應(yīng)相應(yīng)的紫外光的一個(gè)波段；還有n個(gè)帶反射罩的高壓汞燈，每個(gè)高壓汞燈使用不同的一個(gè)波段，沿各高壓汞燈的輸出光方向依次有會(huì)聚凸透鏡、準(zhǔn)直透鏡，在各個(gè)準(zhǔn)直透鏡后面再設(shè)置對(duì)應(yīng)各個(gè)不同波段的窄帶干涉濾光片和偏振分光鏡，在各偏振分光鏡的反射光方向有反射鏡，在反射鏡的反射光方向是各路信號(hào)調(diào)制的各光路的第一電光晶體和第一檢偏器，在所述的各路信號(hào)的偏振分光鏡的透射光方向是各路信號(hào)調(diào)制的各光路的第二電光晶體和第二檢偏器；所述的接收端，自接收光方向依次有大視場(chǎng)透鏡，準(zhǔn)直透鏡和光柵，在光柵的各波段光出射角的方向依次放置各光路的反射鏡、對(duì)應(yīng)各波段的窄帶干涉濾光片、光電倍增管和脈沖位置調(diào)制解碼器。
所述的n的取值范圍為2、3、4。
共有n路信號(hào)需要同時(shí)傳送。高壓汞燈經(jīng)過反射罩將寬波帶紫外光(光譜約為220nm～600nm)以近平行光發(fā)射出來，凸透鏡將其會(huì)聚，再通過準(zhǔn)直透鏡變成細(xì)平行光束發(fā)射出來，經(jīng)過光柵分光，在光柵后將形成連續(xù)光譜分布，以10nm～20nm為一個(gè)波段，將220nm～280nm的紫外光分為n個(gè)波段。在各波段光出射角的方向放置各光路的第一反射鏡，讓這一波段大部分的光通過這一光路的第一反射鏡進(jìn)入各窄帶干涉濾光片，濾光片通光范圍與第一波段紫外光范圍相同，透過的光再進(jìn)入各光路上的偏振分光鏡，偏振方向?yàn)閤方向的光透過各偏振分光鏡進(jìn)入各光路的第二電光晶體，而偏振方向?yàn)閥方向的光則反射到各光路的第二反射鏡上，再反射一次進(jìn)入各第一電光晶體，各光路的兩個(gè)電光晶體同時(shí)受相應(yīng)的各路電壓信號(hào)進(jìn)行縱向強(qiáng)度調(diào)制，之后經(jīng)過各第一電光晶體的光通過各第一檢偏器輸出，經(jīng)過各第二電光晶體的光經(jīng)過各第二檢偏器輸出。2n束不同波段經(jīng)過不同信號(hào)調(diào)制的紫外光一起進(jìn)入大氣信道朝同一方向發(fā)射出去。
在接收端，近似平行接收到的光進(jìn)入大視場(chǎng)透鏡接收，經(jīng)過聚焦并通過準(zhǔn)直透鏡變成細(xì)平行光束輸出，入射到光柵上經(jīng)過分光分成n個(gè)波帶的紫外光。各個(gè)波段的紫外光通過各個(gè)光路上的反射鏡進(jìn)入相應(yīng)的各窄帶干涉濾光片，通過濾光片后的光進(jìn)入各光路的光電倍增管恢復(fù)為各路脈沖位置調(diào)制信號(hào)，再進(jìn)入各脈沖位置調(diào)制解碼器，恢復(fù)為發(fā)射端的原各路信號(hào)。
在所述的紫外光通信系統(tǒng)的發(fā)射端，所述的n路信號(hào)可以由信號(hào)分解器輸出，所述的接收端中，在所述的各光路上的脈沖位置調(diào)制解碼器后設(shè)置一信號(hào)復(fù)合器，這樣可以傳高速信號(hào)。其具體做法是在發(fā)射端，首先通過電學(xué)手段把一路高速信號(hào)分解成n(2、3或4)路，即將信號(hào)的每一幀等分為n個(gè)部分，把每一幀的第k(1≤k≤n)部分提出并組合成速率為原信號(hào)n分之一的低速信號(hào)，再把每路低速基帶信號(hào)進(jìn)行脈沖位置調(diào)制(ppm)，分別形成第一、二、……n路信號(hào)，這n路信號(hào)將進(jìn)行連續(xù)光的脈沖位置調(diào)制。在接收端，將由各脈沖位置調(diào)制解碼器解調(diào)出來的n路低速信號(hào)送入信號(hào)復(fù)合器，其工作原理與信號(hào)分解器正好相反，最終恢復(fù)成原高速信號(hào)。
所述的紫外光通信系統(tǒng)，如果在2n個(gè)檢偏器的后面分別加設(shè)有反射光朝向不同的反射鏡，可以讓n路信號(hào)不從同一個(gè)方向發(fā)射，即不是進(jìn)行點(diǎn)到點(diǎn)的多信道通信，而是從n個(gè)不同方向發(fā)射出去，能實(shí)現(xiàn)一點(diǎn)到多點(diǎn)的通信。
所述的紫外光通信系統(tǒng)，如果去掉其發(fā)射端的光柵，不使用光柵分光，而是同時(shí)使用n個(gè)光源，對(duì)每個(gè)光源使用其一個(gè)波段，再把經(jīng)過調(diào)制的n個(gè)波段的光集中從一個(gè)方向發(fā)射出去，這樣就能獲得比較大的發(fā)射功率，而通信距離也能得到增加。
本發(fā)明的技術(shù)效果表現(xiàn)在(1)本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的紫外光通信系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)非直視型的日盲波段的多信道紫外光通信。
(2)本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的紫外光通信系統(tǒng)，對(duì)紫外光分光后不同頻率的光實(shí)行了對(duì)紫外波段連續(xù)光的脈沖位置調(diào)制調(diào)制。
(3)本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的紫外光通信系統(tǒng)，當(dāng)其發(fā)射端的各路信號(hào)是由一高速信號(hào)經(jīng)過信號(hào)分解器分出，而在接收端將由脈沖位置調(diào)制解碼器輸出的各路信號(hào)再通過一信號(hào)復(fù)合器復(fù)合成原高速信號(hào)時(shí)，可實(shí)現(xiàn)大容量信道的紫外光通信。
(4)本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的紫外光通信系統(tǒng)，當(dāng)在各檢偏器的后面分別加設(shè)有反射光朝向不同的反射鏡，可以讓各路信號(hào)不從同一個(gè)方向發(fā)射，即不是進(jìn)行點(diǎn)到點(diǎn)的多信道通信，而是從各個(gè)不同方向發(fā)射出去，能實(shí)現(xiàn)一點(diǎn)到多點(diǎn)的通信。
(5)本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的紫外光通信系統(tǒng)，如果不使用光柵分光，而是同時(shí)使用多個(gè)光源，對(duì)每個(gè)光源使用其一個(gè)波段，再把經(jīng)過調(diào)制的多個(gè)波段的光集中從一個(gè)方向發(fā)射出去，這樣就能獲得比較大的發(fā)射功率，能實(shí)現(xiàn)較遠(yuǎn)距離的多信道紫外光通信。


圖1是本發(fā)明紫外光通信系統(tǒng)的發(fā)射端原理圖。
圖2是本發(fā)明紫外光通信系統(tǒng)的接收端原理圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但不應(yīng)以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
先請(qǐng)參閱圖1，圖1是本發(fā)明紫外光通信系統(tǒng)的發(fā)射端原理圖。
實(shí)施例1n取2，要傳的兩路信號(hào)分別為第一路信號(hào)91和第二路信號(hào)92。
所述的發(fā)射端包括帶有反射罩的高壓汞燈1，沿該高壓汞燈1的輸出光方向依次有會(huì)聚凸透鏡2、準(zhǔn)直透鏡3和第一光柵4，在該第一光柵4后在該第一光柵4的第一波段光出射角的方向放置第一反射鏡51，在該第一反射鏡51的反射光方向設(shè)置第一窄帶干涉濾光片61和第一個(gè)偏振分光鏡712，該第一個(gè)偏振分光鏡712的反射光方向有第二反射鏡711，在該第二反射鏡711的反射光方向是第一電光晶體811、第一檢偏器1011，在所述的第一個(gè)偏振分光鏡712的透射光方向是第二電光晶體812、第二檢偏器1012；在該第一光柵4的第二波段光出射角的方向放置第三反射鏡52，在該第三反射鏡52的反射光方向設(shè)置第二窄帶干涉濾光片62和第二個(gè)偏振分光鏡722，該第二個(gè)偏振分光鏡722的反射光方向有第四反射鏡721，在該第四反射鏡721的反射光方向是第三電光晶體821、第三檢偏器1021，在所述的第二個(gè)偏振分光鏡13的透射光方向是第四電光晶體822、第四檢偏器1022；請(qǐng)參閱圖2，圖2是本發(fā)明紫外光通信系統(tǒng)的接收端原理圖。所述的接收端，在接收光方向依次有大視場(chǎng)透鏡12，準(zhǔn)直透鏡13和第二光柵14，在該第二光柵14后在該第二光柵14的第一波段光出射角的方向放置第5反射鏡151，在該第5反射鏡151的反射光方向依次設(shè)置第3個(gè)窄帶干涉濾光片161，第一光電倍增管171和第一脈沖位置調(diào)制解碼器181；在該第二光柵14的第二波段光出射角的方向放置第6個(gè)反射鏡152，在該第6個(gè)反射鏡152的反射光方向依次設(shè)置第4個(gè)窄帶干涉濾光片162，第二光電倍增管172和第二脈沖位置調(diào)制解碼器182。
高壓汞燈1經(jīng)過反射罩將寬波帶紫外光(光譜約為220nm～600nm)以近平行光發(fā)射出來，凸透鏡2將其會(huì)聚，再通過準(zhǔn)直透鏡3變成細(xì)平行光束發(fā)射出來，經(jīng)過光柵4分光，在光柵4后將形成連續(xù)光譜分布，以30nm為一個(gè)波段，將220nm～280nm的紫外光分為2個(gè)波段。在第一波段光出射角的方向放置第一反射鏡51，讓220～250nm大部分的光通過第一反射鏡51進(jìn)入第一窄帶干涉濾光片61，第一濾光片61通光范圍與第一波段紫外光范圍相同，透過的光再進(jìn)入第一個(gè)偏振分光鏡712，偏振方向?yàn)閤方向的光透過偏振分光鏡712進(jìn)入第二個(gè)電光晶體812，而偏振方向?yàn)閥方向的光則反射到第二反射鏡711上，再反射一次進(jìn)入第一個(gè)電光晶體811，兩個(gè)電光晶體同時(shí)受第一路電壓信號(hào)91進(jìn)行縱向強(qiáng)度調(diào)制，之后經(jīng)過第一個(gè)電光晶體811的光通過第一個(gè)檢偏器1011輸出，經(jīng)過第二個(gè)電光晶體812的光經(jīng)過第二個(gè)檢偏器1012輸出。
光柵后在第二波段光出射角的方向放置第三反射鏡52，讓250～280nm的大部分的光通過第三反射鏡52進(jìn)入第二窄帶干涉濾光片62，第二濾光片62通光范圍與第二波段紫外光范圍相同，透過的光再進(jìn)入第二個(gè)偏振分光鏡722，偏振方向?yàn)閤方向的光透過偏振分光鏡722進(jìn)入第四個(gè)電光晶體822，而偏振方向?yàn)閥方向的光則反射到第三反射鏡721上，再反射一次進(jìn)入第三個(gè)電光晶體821，兩個(gè)電光晶體同時(shí)受第二路電壓信號(hào)92進(jìn)行縱向強(qiáng)度調(diào)制，之后經(jīng)過第三個(gè)電光晶體821的光通過第三個(gè)檢偏器1021輸出，經(jīng)過第四個(gè)電光晶體822的光經(jīng)過第四個(gè)檢偏器1022輸出。這四束不同頻率經(jīng)過不同信號(hào)調(diào)制的紫外光一起進(jìn)入大氣信道朝同一方向發(fā)射出去。
在接收端，近似平行接收到的光進(jìn)入大視場(chǎng)透鏡12接收，經(jīng)過聚焦并通過準(zhǔn)直透鏡13變成細(xì)平行光束輸出，入射到光柵14上經(jīng)過分光分成2個(gè)波帶的紫外光。220～250nm紫外光通過第5反射鏡進(jìn)入第3窄帶干涉濾光片161，通過濾光片161后的光進(jìn)入第一個(gè)光電倍增管171恢復(fù)為第一路脈沖位置調(diào)制信號(hào)，再進(jìn)入第一脈沖位置調(diào)制解碼器181，恢復(fù)為發(fā)射端的第一路信號(hào)。
250～280nm紫外光通過第6反射鏡進(jìn)入第4窄帶干涉濾光片152，通過濾光片152后的光進(jìn)入第二個(gè)光電倍增管172恢復(fù)為第二路脈沖位置調(diào)制信號(hào)，再進(jìn)入第二脈沖位置調(diào)制解碼器182，恢復(fù)為發(fā)射端的第二路信號(hào)。
實(shí)施例2當(dāng)n取3時(shí)，在發(fā)射端要傳送的分別是第一路信號(hào)91，第二路信號(hào)92和第三路信號(hào)93。
所述的發(fā)射端帶有反射罩的高壓汞燈1，沿該高壓汞燈1的輸出光方向依次有會(huì)聚凸透鏡2、準(zhǔn)直透鏡3和第一光柵4，在該第一光柵4后在該第一光柵4的第一波段光出射角的方向放置第一反射鏡51，在該第一反射鏡51的反射光方向設(shè)置第一窄帶干涉濾光片61和第一個(gè)偏振分光鏡712，該第一個(gè)偏振分光鏡712的反射光方向有第二反射鏡711，在該第二反射鏡711的反射光方向是第一電光晶體811、第一檢偏器1011，在所述的第一個(gè)偏振分光鏡712的透射光方向是第二電光晶體812、第二檢偏器1012；在該第一光柵4的第二波段光出射角的方向放置第三反射鏡52，在該第三反射鏡52的反射光方向設(shè)置第二窄帶干涉濾光片62和第二個(gè)偏振分光鏡722，該第二個(gè)偏振分光鏡722的反射光方向有第四反射鏡721，在該第四反射鏡721的反射光方向是第三電光晶體821、第三檢偏器1021，在所述的第二個(gè)偏振分光鏡13的透射光方向是第四電光晶體822、第四檢偏器1022；在該第一光柵4的第3波段光出射角的方向放置第五反射鏡53，在該第5個(gè)反射鏡53的反射光方向設(shè)置第三窄帶干涉濾光片63和第三個(gè)偏振分光鏡732，在該第三偏振分光鏡732的反射光方向有第六個(gè)反射鏡731，在該第六個(gè)反射鏡731的反射光方向是第五個(gè)電光晶體831、第五個(gè)檢偏器1031，在所述的第三偏振分光鏡732的透射光方向是第六個(gè)電光晶體832、第六個(gè)檢偏器1032；所述的接收端，在接收光方向依次有大視場(chǎng)透鏡12，準(zhǔn)直透鏡13和第二光柵14，在該第二光柵14后在該第二光柵14的第一波段光出射角的方向放置第七反射鏡151，在該第七反射鏡151的反射光方向依次設(shè)置第四個(gè)窄帶干涉濾光片161，第一光電倍增管171和第一脈沖位置調(diào)制解碼器181；在該第二光柵14的第二波段光出射角的方向放置第八個(gè)反射鏡152，在該第八個(gè)反射鏡152的反射光方向依次設(shè)置第五個(gè)窄帶干涉濾光片162，第二光電倍增管172和第二脈沖位置調(diào)制解碼器182；在該第二光柵14的第三波段光出射角的方向放置第九個(gè)反射鏡153，在該第九個(gè)反射鏡153的反射光方向依次設(shè)置第六個(gè)窄帶干涉濾光片163，第三光電倍增管173和第三個(gè)脈沖位置調(diào)制解碼器183。
高壓汞燈1經(jīng)過反射罩將寬波帶紫外光(光譜約為220nm～600nm)以近平行光發(fā)射出來，凸透鏡2將其會(huì)聚，再通過準(zhǔn)直透鏡3變成細(xì)平行光束發(fā)射出來，經(jīng)過光柵4分光，在光柵4后將形成連續(xù)光譜分布，以20nm為一個(gè)波段，將220nm～280nm的紫外光分為3個(gè)波段，分別是220～240nm，240～260nm和260～280nm。在第一波段光出射角的方向放置第一反射鏡51，讓220～240nm大部分的光通過第一反射鏡51進(jìn)入第一窄帶干涉濾光片61，第一濾光片61通光范圍與第一波段紫外光范圍相同，透過的光再進(jìn)入第一個(gè)偏振分光鏡712，偏振方向?yàn)閤方向的光透過偏振分光鏡712進(jìn)入第二個(gè)電光晶體812，而偏振方向?yàn)閥方向的光則反射到第二反射鏡711上，再反射一次進(jìn)入第一個(gè)電光晶體811，兩個(gè)電光晶體同時(shí)受第一路電壓信號(hào)91進(jìn)行縱向強(qiáng)度調(diào)制，之后經(jīng)過第一個(gè)電光晶體811的光通過第一個(gè)檢偏器1011輸出，經(jīng)過第二個(gè)電光晶體812的光經(jīng)過第二個(gè)檢偏器1012輸出。
光柵后在第二波段光出射角的方向放置第三反射鏡52，讓240～260nm的大部分的光通過第三反射鏡52進(jìn)入第二窄帶干涉濾光片62，第二濾光片62通光范圍與第二波段紫外光范圍相同，透過的光再進(jìn)入第二個(gè)偏振分光鏡722，偏振方向?yàn)閤方向的光透過偏振分光鏡722進(jìn)入第四個(gè)電光晶體822，而偏振方向?yàn)閥方向的光則反射到第三反射鏡721上，再反射一次進(jìn)入第三個(gè)電光晶體821，兩個(gè)電光晶體同時(shí)受第二路電壓信號(hào)92進(jìn)行縱向強(qiáng)度調(diào)制，之后經(jīng)過第三個(gè)電光晶體821的光通過第三個(gè)檢偏器1021輸出，經(jīng)過第四個(gè)電光晶體822的光經(jīng)過第四個(gè)檢偏器1022輸出。
光柵后在第三波段光出射角的方向放置第五反射鏡53，讓240～260nm的大部分的光通過第三反射鏡53進(jìn)入第三窄帶干涉濾光片63，第三濾光片63通光范圍與第三波段紫外光范圍相同，透過的光再進(jìn)入第三個(gè)偏振分光鏡732，偏振方向?yàn)閤方向的光透過偏振分光鏡732進(jìn)入第六個(gè)電光晶體832，而偏振方向?yàn)閥方向的光則反射到第六反射鏡731上，再反射一次進(jìn)入第五個(gè)電光晶體831，兩個(gè)電光晶體同時(shí)受第二路電壓信號(hào)93進(jìn)行縱向強(qiáng)度調(diào)制，之后經(jīng)過第五個(gè)電光晶體831的光通過第五個(gè)檢偏器1031輸出，經(jīng)過第六個(gè)電光晶體832的光經(jīng)過第四個(gè)檢偏器1032輸出。這六束不同頻率經(jīng)過不同信號(hào)調(diào)制的紫外光一起進(jìn)入大氣信道朝同一方向發(fā)射出去。
在接收端，近似平行接收到的光進(jìn)入大視場(chǎng)透鏡12接收，經(jīng)過聚焦并通過準(zhǔn)直透鏡13變成細(xì)平行光束輸出，入射到光柵14上經(jīng)過分光分成2個(gè)波帶的紫外光。220～240nm紫外光通過第7反射鏡進(jìn)入第4窄帶干涉濾光片161，通過濾光片161后的光進(jìn)入第一個(gè)光電倍增管171恢復(fù)為第一路脈沖位置調(diào)制信號(hào)，再進(jìn)入第一脈沖位置調(diào)制解碼器181，恢復(fù)為發(fā)射端的第一路信號(hào)。
240～260nm紫外光通過第8反射鏡進(jìn)入第5窄帶干涉濾光片152，通過濾光片152后的光進(jìn)入第二個(gè)光電倍增管172恢復(fù)為第二路脈沖位置調(diào)制信號(hào)，再進(jìn)入第二脈沖位置調(diào)制解碼器182，恢復(fù)為發(fā)射端的第二路信號(hào)。
260～280nm紫外光通過第9反射鏡進(jìn)入第6窄帶干涉濾光片153，通過濾光片153后的光進(jìn)入第二個(gè)光電倍增管173恢復(fù)為第三路脈沖位置調(diào)制信號(hào)，再進(jìn)入第三脈沖位置調(diào)制解碼器183，恢復(fù)為發(fā)射端的第三路信號(hào)。
實(shí)施例3在所述的紫外光通信系統(tǒng)的發(fā)射端，所述的3路信號(hào)可以由信號(hào)分解器輸出，所述的接收端中，在所述的各光路上的脈沖位置調(diào)制解碼器后設(shè)置一信號(hào)復(fù)合器，這樣可以傳高速信號(hào)。其具體做法是在發(fā)射端，首先通過電學(xué)手段把一路高速信號(hào)分解成3路，即將信號(hào)的每一幀等分為3個(gè)部分，把每一幀的第k(1≤k≤3)部分提出并組合成速率為原信號(hào)3分之一的低速信號(hào)，再把每路低速基帶信號(hào)進(jìn)行脈沖位置調(diào)制(ppm)，分別形成第一、二、三路信號(hào)，這3路信號(hào)將進(jìn)行連續(xù)光的脈沖位置調(diào)制。在接收端，將由各脈沖位置調(diào)制解碼器解調(diào)出來的3路低速信號(hào)送入信號(hào)復(fù)合器，其工作原理與信號(hào)分解器正好相反，最終恢復(fù)成原高速信號(hào)。
實(shí)施例4所述的紫外光通信系統(tǒng)，如果在6個(gè)檢偏器的后面分別加設(shè)有反射光朝向不同的反射鏡，可以讓3路信號(hào)不從同一個(gè)方向發(fā)射，即不是進(jìn)行點(diǎn)到點(diǎn)的多信道通信，而是從3個(gè)不同方向發(fā)射出去，能實(shí)現(xiàn)一點(diǎn)到多點(diǎn)的通信。
實(shí)施例5
所述的紫外光通信系統(tǒng)，如果去掉其發(fā)射端的光柵，不使用光柵分光，而是同時(shí)使用3個(gè)光源，對(duì)每個(gè)光源使用其一個(gè)波段，再把經(jīng)過調(diào)制的3個(gè)波段的光集中從一個(gè)方向發(fā)射出去，這樣就能獲得比較大的發(fā)射功率，而通信距離也能得到增加。
權(quán)利要求
1.一種紫外光通信系統(tǒng)，由發(fā)射端和接收端構(gòu)成，其特征在于所述的發(fā)射端包括n路信號(hào)，其中n為≥2的正整數(shù)，每一路信號(hào)對(duì)應(yīng)于紫外光的一個(gè)波段；還有帶反射罩的高壓汞燈，沿該高壓汞燈的輸出光方向依次有會(huì)聚凸透鏡、準(zhǔn)直透鏡和第一光柵，在第一光柵的各個(gè)波段光出射角的方向放置各個(gè)光路的第一反射鏡，在各反射鏡的反射光方向設(shè)置相應(yīng)波段的窄帶干涉濾光片和偏振分光鏡，在各偏振分光鏡的反射光方向有各光路的第二反射鏡，在各個(gè)第二反射鏡的反射光方向是各光路的第一電光晶體、第一檢偏器，在所述的各光路的偏振分光鏡的透射光方向是各光路的第二電光晶體和第二檢偏器。所述的接收端，自接收光方向依次有大視場(chǎng)透鏡，準(zhǔn)直透鏡和第二光柵，在第二光柵的各波段光出射角的方向依次放置各光路的反射鏡、對(duì)應(yīng)各波段的窄帶干涉濾光片、光電倍增管和脈沖位置調(diào)制解碼器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紫外光通信系統(tǒng)，其特征在于所述的發(fā)射端中，所述的n路信號(hào)由信號(hào)分解器輸出，所述的接收端中，在所述的各光路上的脈沖位置調(diào)制解碼器后設(shè)置一信號(hào)復(fù)合器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紫外光通信系統(tǒng)，其特征在于在2n個(gè)所述的檢偏器的后面分別加設(shè)有反射光朝向不同的反射鏡。
4.一種紫外光通信系統(tǒng)，由發(fā)射端和接收端構(gòu)成，其特征在于所述的發(fā)射端包括n路信號(hào)，每一路信號(hào)對(duì)應(yīng)于紫外光的一個(gè)波段；還有n個(gè)帶反射罩的高壓汞燈，每個(gè)高壓汞燈使用不同的一個(gè)波段，沿各高壓汞燈的輸出光方向依次有會(huì)聚凸透鏡、準(zhǔn)直透鏡，在各個(gè)準(zhǔn)直透鏡后面再設(shè)置對(duì)應(yīng)各個(gè)不同波段的窄帶干涉濾光片和偏振分光鏡，在各偏振分光鏡的反射光方向有反射鏡，在反射鏡的反射光方向是各路信號(hào)調(diào)制的各光路的第一電光晶體和第一檢偏器，在所述的各路信號(hào)的偏振分光鏡的透射光方向是各路信號(hào)調(diào)制的各光路的第二電光晶體和第二檢偏器；所述的接收端，自接收光方向依次有大視場(chǎng)透鏡，準(zhǔn)直透鏡和光柵，在光柵的各波段光出射角的方向依次放置各光路的反射鏡、對(duì)應(yīng)各波段的窄帶干涉濾光片、光電倍增管和脈沖位置調(diào)制解碼器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的紫外光通信系統(tǒng)，其特征在于所述的n的取值范圍為2、3、4。
全文摘要
一種紫外光通信系統(tǒng)，由發(fā)射端和接收端構(gòu)成，由紫外燈、透鏡、體光柵、反射鏡、紫外窄帶濾光片、偏振分光器、電光晶體和光電倍增管等組成的多信道紫外光通信系統(tǒng)。本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)非直視型的日盲波段的多信道紫外光通信，可實(shí)現(xiàn)大容量信道的紫外光通信，或?qū)崿F(xiàn)一點(diǎn)到多點(diǎn)的通信。
文檔編號(hào)H04B10/00GK1921354SQ20061011626
公開日2007年2月28日 申請(qǐng)日期2006年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月20日
發(fā)明者熊飛, 馮濤, 陳剛 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所