本發(fā)明涉及FSO通信領(lǐng)域，特別是涉及一種FSO通信系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著大數(shù)據(jù)、云計(jì)算以及物聯(lián)網(wǎng)等各種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)通信帶寬的需求越來(lái)越大，尤其是移動(dòng)無(wú)線通信帶寬的需求，更呈現(xiàn)出爆發(fā)式增長(zhǎng)的趨勢(shì)。FSO(Free Space Optic，自由空間光通信)作為一種新型無(wú)線通信方式，結(jié)合了光纖通信與微波通信的優(yōu)點(diǎn)，具有通信寬帶大、無(wú)電磁干擾、頻譜不受限等優(yōu)點(diǎn)，可以滿(mǎn)足高速無(wú)線通信的需求。

FSO是一種視距范圍內(nèi)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信，其發(fā)射端以較小的發(fā)散角向接收端發(fā)射光信號(hào)，只有當(dāng)FSO接收端的鏡頭位于發(fā)射光斑范圍內(nèi)且接收到的光信號(hào)的光功率足以使光探測(cè)器等元件恢復(fù)出有效的數(shù)據(jù)信號(hào)時(shí)，才能正常完成信號(hào)的接收。由于FSO一般多用于戶(hù)外無(wú)線通信，并且光信號(hào)在大氣的傳輸過(guò)程中容易受到天氣、戶(hù)外環(huán)境等因素的影響，光信號(hào)在傳輸?shù)倪^(guò)程中面臨著較大的衰減和散射，使光信號(hào)的光功率減小。例如，在同樣的發(fā)射角和發(fā)射功率下，天氣晴朗時(shí)FSO的有效通信距離能達(dá)到數(shù)公里，而在濃霧等情況下，F(xiàn)SO的有效通信距離可能不足百米。

現(xiàn)有技術(shù)中，F(xiàn)SO通信系統(tǒng)發(fā)射的光信號(hào)的光功率是固定不變的，難以應(yīng)對(duì)復(fù)雜天氣狀況等自然環(huán)境的變化，缺乏自適應(yīng)調(diào)節(jié)能力，不能保障FSO的穩(wěn)定通信。

因此，如何提供一種解決上述技術(shù)問(wèn)題的FSO通信系統(tǒng)是本領(lǐng)域的技術(shù)人員目前需要解決的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種FSO通信系統(tǒng)，在使用過(guò)程可以對(duì)激光器發(fā)射的光信號(hào)進(jìn)行調(diào)節(jié)，以使光探測(cè)器接收到的光信號(hào)的光功率在預(yù)設(shè)合理范圍內(nèi)，以應(yīng)對(duì)復(fù)雜多變的外界環(huán)境，使FSO通信更加穩(wěn)定。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種FSO通信系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括發(fā)射端、控制器和接收端，所述發(fā)射端包括激光器，所述接收端包括光探測(cè)器和第一光調(diào)節(jié)模塊，其中：

所述激光器，用于發(fā)射光信號(hào)；

所述光探測(cè)器，用于接收經(jīng)過(guò)所述第一光調(diào)節(jié)模塊的光信號(hào)；

所述控制器，用于采集并依據(jù)所述光探測(cè)器接收到的光信號(hào)得到所述光探測(cè)器接收到的光信號(hào)的光功率，并依據(jù)所述光功率生成并發(fā)送相應(yīng)的控制指令；

所述第一光調(diào)節(jié)模塊，用于接收所述控制指令及所述激光器發(fā)射的光信號(hào)，并依據(jù)所述控制指令調(diào)節(jié)所述激光器發(fā)射的光信號(hào)以使所述光探測(cè)器接收到的光信號(hào)的光功率在預(yù)設(shè)合理范圍內(nèi)，并將調(diào)節(jié)后的光信號(hào)發(fā)送至所述光探測(cè)器。

優(yōu)選的，依據(jù)所述光功率生成并發(fā)送相應(yīng)的控制指令的過(guò)程為：

當(dāng)所述光功率不在所述預(yù)設(shè)合理范圍內(nèi)時(shí)，則生成并發(fā)送第一控制指令；否則，生成并發(fā)送第二控制指令；

則所述第一光調(diào)節(jié)模塊具體用于當(dāng)接收到所述第一控制指令后，對(duì)接收到的所述激光器發(fā)射的光信號(hào)進(jìn)行調(diào)節(jié)，以使所述光探測(cè)器接收到的光信號(hào)的光功率在預(yù)設(shè)合理范圍內(nèi)，并將調(diào)節(jié)后的光信號(hào)發(fā)送至所述光探測(cè)器；還用于當(dāng)接收到第二控制指令后，直接將接收到的光信號(hào)發(fā)送至所述光探測(cè)器。

優(yōu)選的，所述第一光調(diào)節(jié)模塊包括：

第一光放大器，用于當(dāng)所述的光功率小于所述預(yù)設(shè)合理范圍的下限時(shí)，依據(jù)所述第一控制指令對(duì)接收到的所述激光器發(fā)射的光信號(hào)進(jìn)行放大，以使放大后的光信號(hào)的光功率在所述預(yù)設(shè)合理范圍內(nèi)，并將所述放大后的光信號(hào)發(fā)送至所述光探測(cè)器；還用于當(dāng)接收所述第二控制指令后，依據(jù)所述第二控制指令直接將接收到的光信號(hào)發(fā)送至所述光探測(cè)器；

第一光衰減器，用于當(dāng)所述光功率大于所述預(yù)設(shè)合理范圍的上限時(shí)，依據(jù)所述第一控制指令對(duì)接收到的所述激光器發(fā)射的光信號(hào)進(jìn)行衰減，以使衰減后的光信號(hào)的光功率在所述預(yù)設(shè)合理范圍內(nèi)，并將所述衰減后的光信號(hào)發(fā)送至所述光探測(cè)器；還用于當(dāng)接收到所述第二控制指令后，依據(jù)所述第二控制指令直接將接收到的光信號(hào)發(fā)送至所述光探測(cè)器。

優(yōu)選的，所述發(fā)射端還包括第二光調(diào)節(jié)模塊；

所述控制器，還用于當(dāng)所述光探測(cè)器接收到的光信號(hào)的光功率不在所述合理范圍內(nèi)時(shí)，生成并發(fā)送第三控制指令；否則，生成并發(fā)送第四控制指令；

所述第二光調(diào)節(jié)模塊，用于當(dāng)接收到所述第三控制指令后，依據(jù)所述第三控制指令對(duì)接收到的所述激光器發(fā)射的光信號(hào)進(jìn)行調(diào)節(jié)，以使所述光探測(cè)器接收到的光信號(hào)的光功率在所述預(yù)設(shè)合理范圍內(nèi)，并將調(diào)節(jié)后的光信號(hào)發(fā)送至所述第一光調(diào)節(jié)模塊；還用于當(dāng)接收到所述第四控制指令后，直接將接收到的光信號(hào)發(fā)送至所述第一光調(diào)節(jié)模塊。

優(yōu)選的，所述第二光調(diào)節(jié)模塊包括：

第二光放大器，用于當(dāng)所述光功率小于所述預(yù)設(shè)合理范圍的下限時(shí)，依據(jù)所述第三控制指令對(duì)接收到的所述激光器發(fā)射的光信號(hào)進(jìn)行放大，以使所述光探測(cè)器接收到的光信號(hào)的光功率在所述預(yù)設(shè)合理范圍內(nèi)，并將放大后的光信號(hào)發(fā)送至所述第一光調(diào)節(jié)模塊；還用于當(dāng)接收到所述第四控制指令后，依據(jù)所述第四控制指令直接將接收到的光信號(hào)發(fā)送至所述第一光調(diào)節(jié)模塊；

第二光衰減器，用于當(dāng)所述光功率大于所述預(yù)設(shè)合理范圍的上限時(shí)，依據(jù)所述第三控制指令對(duì)接收到的所述激光器發(fā)射的光信號(hào)進(jìn)行衰減，以使所述光探測(cè)器接收到的光信號(hào)的光功率在所述預(yù)設(shè)合理范圍內(nèi)，并將衰減后的光信號(hào)發(fā)送至所述第一光調(diào)節(jié)模塊；還用于當(dāng)接收所述第四控制指令后，依據(jù)所述第四控制指令直接將接收到的光信號(hào)發(fā)送至所述第一光調(diào)節(jié)模塊。

優(yōu)選的，所述發(fā)射端還包括準(zhǔn)直器；

所述控制器還用于當(dāng)所述光功率不在所述合理范圍內(nèi)時(shí)生成并發(fā)送第五控制指令；否則，生成并發(fā)送第六控制指令；

所述準(zhǔn)直器，用于接收并依據(jù)所述第五控制指令對(duì)自身的焦點(diǎn)進(jìn)行調(diào)節(jié)以對(duì)所述第二光調(diào)節(jié)模塊發(fā)送的光信號(hào)的發(fā)散角進(jìn)行調(diào)節(jié)，以使所述光功率在所述預(yù)設(shè)合理范圍內(nèi)，并將調(diào)節(jié)后的光信號(hào)發(fā)送至所述第一光調(diào)節(jié)模塊；還用于當(dāng)接收到所述第六控制指令后，依據(jù)所述第六控制指令直接將接收到的光信號(hào)發(fā)射至所述第一光調(diào)節(jié)模塊。

優(yōu)選的，所述接收端還包括波前探測(cè)器，所述波前探測(cè)器的第一輸入端與所述第一光放大器的輸出端連接，其第二輸入端與所述第一光衰減器的輸出端連接，其輸出端與所述光探測(cè)器的輸入端連接，所述波前探測(cè)器用于對(duì)接收到的光信號(hào)進(jìn)行整形處理，并將整形處理后的光信號(hào)發(fā)送至所述光探測(cè)器。

優(yōu)選的，所述接收端還包括采集模塊和調(diào)整模塊，其中：

所述采集模塊，用于采集環(huán)境參數(shù)，并將所述環(huán)境參數(shù)發(fā)送至所述控制器；

所述控制器，還用于接收所述環(huán)境參數(shù)，依據(jù)所述環(huán)境參數(shù)生成并發(fā)送第七控制指令；

所述調(diào)整模塊，用于接收所述第七控制指令，并依據(jù)所述第七控制指令調(diào)整所述接收端與所述發(fā)射端的相對(duì)高度及相對(duì)俯仰角。

優(yōu)選的，所述環(huán)境參數(shù)包括溫度、濕度或太陽(yáng)光中的一種或多種的組合。

優(yōu)選的，如上述任一項(xiàng)所述的第一光放大器為摻鉺光纖放大器或半導(dǎo)體放大器。

優(yōu)選的，如上述任一項(xiàng)所述的第二光放大器為摻鉺光纖放大器或半導(dǎo)體放大器。

優(yōu)選的，所述第一光衰減器為薄膜型光衰減器。

優(yōu)選的，所述第二光衰減器為薄膜型光衰減器。

本發(fā)明提供了一種FSO通信系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括發(fā)射端、控制器和接收端，發(fā)射端包括激光器，接收端包括光探測(cè)器和第一光調(diào)節(jié)模塊，其中：激光器，用于發(fā)射光信號(hào)；光探測(cè)器，用于接收經(jīng)過(guò)第一光調(diào)節(jié)模塊的光信號(hào)；控制器，用于采集并依據(jù)光探測(cè)器接收到的光信號(hào)得到光探測(cè)器接收到的光信號(hào)的光功率，并依據(jù)光功率生成并發(fā)送相應(yīng)的控制指令；第一光調(diào)節(jié)模塊，用于接收控制指令及激光器發(fā)射的光信號(hào)，并依據(jù)控制指令調(diào)節(jié)激光器發(fā)射的光信號(hào)以使光探測(cè)器接收到的光信號(hào)的光功率在預(yù)設(shè)合理范圍內(nèi)，并將調(diào)節(jié)后的光信號(hào)發(fā)送至光探測(cè)器。

通過(guò)控制器采集光探測(cè)器接收到的光信號(hào)，并依據(jù)光探測(cè)器接收到的光信號(hào)的光功率生成相應(yīng)的控制指令以便第一光調(diào)節(jié)模塊依據(jù)該控制指令對(duì)激光器發(fā)射的光信號(hào)進(jìn)行調(diào)節(jié)，以使光探測(cè)器接收到的光信號(hào)的光功率在預(yù)設(shè)合理范圍內(nèi)，使光探測(cè)器正?；謴?fù)出有效的數(shù)據(jù)信號(hào)，正常地完成信號(hào)接收。當(dāng)因環(huán)境變化造成光探測(cè)器接收到的光信號(hào)的光功率不在預(yù)設(shè)合理范圍內(nèi)時(shí)，本發(fā)明所提供的FSO通信系統(tǒng)，可以對(duì)激光器發(fā)射的光信號(hào)進(jìn)行調(diào)節(jié)，以使光探測(cè)器接收到的光信號(hào)的光功率在預(yù)設(shè)合理范圍內(nèi)，以應(yīng)對(duì)復(fù)雜多變的外界環(huán)境，使FSO通信更加穩(wěn)定。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)現(xiàn)有技術(shù)和實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明提供的一種FSO通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明提供的另一種FSO通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明提供的一種發(fā)射端和接收端相對(duì)高度和相對(duì)俯仰角調(diào)節(jié)前的示意圖；

圖4本發(fā)明提供的一種發(fā)射端和接收端相對(duì)高度和相對(duì)俯仰角調(diào)節(jié)后的示意圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的核心是提供一種FSO通信系統(tǒng)，在使用過(guò)程可以根據(jù)需要對(duì)光探測(cè)器接收到的光信號(hào)的光功率進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)節(jié)，以應(yīng)對(duì)復(fù)雜多變的外界環(huán)境，使FSO通信更加穩(wěn)定。

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實(shí)施例一

請(qǐng)參照?qǐng)D1，圖1為本發(fā)明提供的一種FSO通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

該系統(tǒng)包括發(fā)射端1、控制器2和接收端3，發(fā)射端1包括激光器11，接收端3包括光探測(cè)器31和第一光調(diào)節(jié)模塊32，其中：

激光器11，用于發(fā)射光信號(hào)；

光探測(cè)器31，用于接收經(jīng)過(guò)第一光調(diào)節(jié)模塊32的光信號(hào)；

控制器2，用于采集并依據(jù)光探測(cè)器31接收到的光信號(hào)得到光探測(cè)器31接收到的光信號(hào)的光功率，并依據(jù)光功率生成并發(fā)送相應(yīng)的控制指令；

第一光調(diào)節(jié)模塊32，用于接收控制指令及激光器11發(fā)射的光信號(hào)，并依據(jù)控制指令調(diào)節(jié)激光器11發(fā)射的光信號(hào)以使光探測(cè)器31接收到的光信號(hào)的光功率在預(yù)設(shè)合理范圍內(nèi)，并將調(diào)節(jié)后的光信號(hào)發(fā)送至光探測(cè)器31。

需要說(shuō)明的是，接收端3的光探測(cè)器31所接收到的光信號(hào)的光功率的大小對(duì)有效數(shù)據(jù)信號(hào)的恢復(fù)有著舉足輕重的作用，當(dāng)光功率過(guò)強(qiáng)時(shí)會(huì)導(dǎo)致光探測(cè)器31不能區(qū)分1/0信號(hào)，當(dāng)光功率過(guò)弱時(shí)會(huì)導(dǎo)致光探測(cè)器31不能探測(cè)到有效的數(shù)據(jù)信號(hào)，所以只有當(dāng)光探測(cè)器31接收到的光信號(hào)的光功率在預(yù)設(shè)合理范圍內(nèi)時(shí)才能使光探測(cè)器31正?；謴?fù)出有效的數(shù)據(jù)信號(hào)，以便正常地完成信號(hào)的接收。當(dāng)然，多種因素會(huì)使光探測(cè)器31接收到的光信號(hào)的光功率不滿(mǎn)足條件，比如光功率會(huì)隨著發(fā)射端1和接收端3之間的距離而變化，會(huì)受到天氣因素(霧霾、雨雪等)、大氣湍流等因素的影響，本申請(qǐng)中的FSO通信系統(tǒng)是當(dāng)因環(huán)境變化造成光探測(cè)器31接收到的光信號(hào)的光功率不在預(yù)設(shè)合理范圍內(nèi)時(shí)，通過(guò)該系統(tǒng)可以對(duì)激光器11發(fā)射的光信號(hào)進(jìn)行調(diào)節(jié)，以使光探測(cè)器31接收到的光信號(hào)的光功率在預(yù)設(shè)合理范圍內(nèi)，以便在多變的環(huán)境下也能正常工作。

具體的，發(fā)射端1中的激光器11發(fā)射光信號(hào)，該光信號(hào)經(jīng)過(guò)第一光調(diào)節(jié)模塊32后發(fā)送至光探測(cè)器31，由于只有當(dāng)光探測(cè)器31接收到的光信號(hào)的光功率在預(yù)設(shè)合理范圍內(nèi)時(shí)才能使光探測(cè)器31正常恢復(fù)出有效的數(shù)據(jù)信號(hào)，以便正常地完成信號(hào)的接收，所以本申請(qǐng)?zhí)峁┝丝刂破?，以采集光探測(cè)器31接收到的光信號(hào)，并根據(jù)該光信號(hào)得到該光信號(hào)對(duì)應(yīng)的光功率，依據(jù)所得到的光功率生成相應(yīng)的控制指令，并將該控制指令發(fā)送至第一光調(diào)節(jié)模塊32，第一光調(diào)節(jié)模塊32根據(jù)接收到的控制指令對(duì)接收到的光信號(hào)(也即激光器11發(fā)射的光信號(hào))進(jìn)行調(diào)節(jié)，以便光探測(cè)器31接收到的光信號(hào)的光功率在預(yù)設(shè)合理范圍內(nèi)。

具體的，在實(shí)際應(yīng)用中進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí)，可能通過(guò)一次性調(diào)節(jié)就使光探測(cè)器31接收到的光信號(hào)的光功率在預(yù)設(shè)合理范圍內(nèi)，也可能通過(guò)多次調(diào)節(jié)才使光探測(cè)器31接收到的光信號(hào)的光功率在預(yù)設(shè)合理范圍內(nèi)，例如：控制器2采集光探測(cè)器31接收到的光信號(hào)后根據(jù)該光信號(hào)的光功率控制第一光調(diào)劑模塊對(duì)接收到的光信號(hào)進(jìn)行調(diào)節(jié)，將調(diào)節(jié)后的光信號(hào)發(fā)送至光探測(cè)器31，然后控制器2對(duì)光探測(cè)器31所接收的光信號(hào)進(jìn)行再次采集，依次循環(huán)控制第一光調(diào)節(jié)模塊32對(duì)其接收到的光信號(hào)進(jìn)行調(diào)節(jié)，直至光探測(cè)器31所接收到的光信號(hào)的光功率在預(yù)設(shè)合理范圍內(nèi)。

需要說(shuō)明的是，本申請(qǐng)中光功率的預(yù)設(shè)合理范圍可以根據(jù)實(shí)際情況而定，本發(fā)明在此不做特殊的限定，能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的即可。

本發(fā)明提供了一種FSO通信系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括發(fā)射端、控制器和接收端，發(fā)射端包括激光器，接收端包括光探測(cè)器和第一光調(diào)節(jié)模塊，其中：激光器，用于發(fā)射光信號(hào)；光探測(cè)器，用于接收經(jīng)過(guò)第一光調(diào)節(jié)模塊的光信號(hào)；控制器，用于采集并依據(jù)光探測(cè)器接收到的光信號(hào)得到光探測(cè)器接收到的光信號(hào)的光功率，并依據(jù)光功率生成并發(fā)送相應(yīng)的控制指令；第一光調(diào)節(jié)模塊，用于接收控制指令及激光器發(fā)射的光信號(hào)，并依據(jù)控制指令調(diào)節(jié)激光器發(fā)射的光信號(hào)以使光探測(cè)器接收到的光信號(hào)的光功率在預(yù)設(shè)合理范圍內(nèi)，并將調(diào)節(jié)后的光信號(hào)發(fā)送至光探測(cè)器。

通過(guò)控制器采集光探測(cè)器接收到的光信號(hào)，并依據(jù)光探測(cè)器接收到的光信號(hào)的光功率生成相應(yīng)的控制指令以便第一光調(diào)節(jié)模塊依據(jù)該控制指令對(duì)激光器發(fā)射的光信號(hào)進(jìn)行調(diào)節(jié)，以使光探測(cè)器接收到的光信號(hào)的光功率在預(yù)設(shè)合理范圍內(nèi)，使光探測(cè)器正?；謴?fù)出有效的數(shù)據(jù)信號(hào)，正常地完成信號(hào)接收。當(dāng)因環(huán)境變化造成光探測(cè)器接收到的光信號(hào)的光功率不在預(yù)設(shè)合理范圍內(nèi)時(shí)，本發(fā)明所提供的FSO通信系統(tǒng)，可以對(duì)激光器發(fā)射出的光信號(hào)進(jìn)行調(diào)節(jié)，以使光探測(cè)器接收到的光信號(hào)的光功率在預(yù)設(shè)合理范圍內(nèi)，以應(yīng)對(duì)復(fù)雜多變的外界環(huán)境，使FSO通信更加穩(wěn)定。

實(shí)施例二

請(qǐng)參照?qǐng)D2，圖2為本發(fā)明提供的另一種FSO通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，在實(shí)施例一的基礎(chǔ)上：

作為優(yōu)選的，依據(jù)光功率生成并發(fā)送相應(yīng)的控制指令的過(guò)程為：

當(dāng)光功率不在預(yù)設(shè)合理范圍內(nèi)時(shí)，則生成并發(fā)送第一控制指令；否則，生成并發(fā)送第二控制指令；

則第一光調(diào)節(jié)模塊32具體用于當(dāng)接收到第一控制指令后，對(duì)接收到的激光器11發(fā)射的光信號(hào)進(jìn)行調(diào)節(jié)，以使光探測(cè)器31接收到的光信號(hào)的光功率在預(yù)設(shè)合理范圍內(nèi)，并將調(diào)節(jié)后的光信號(hào)發(fā)送至光探測(cè)器31；還用于當(dāng)接收到第二控制指令后，直接將接收到的光信號(hào)發(fā)送至光探測(cè)器31。

需要說(shuō)明的是，控制器2所得到的光探測(cè)器31接收到的光信號(hào)的光功率存在兩種情況，一種是該光功率不在預(yù)設(shè)合理范圍內(nèi)，另一種是光功率在預(yù)設(shè)合理范圍內(nèi)。

對(duì)于第一種情況，需要第一光調(diào)節(jié)模塊32對(duì)其接收到的光信號(hào)進(jìn)行調(diào)節(jié)，此時(shí)控制器2依據(jù)該光功率生成第一控制指令，并將第一控制指令發(fā)送至第一光調(diào)節(jié)模塊32，第一光調(diào)節(jié)模塊32接收到第一控制指令后依據(jù)該控制指令對(duì)其接收到的光信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)節(jié)，最終使光探測(cè)器31接收到的光信號(hào)的光功率在預(yù)設(shè)合理范圍內(nèi)。

具體的，當(dāng)光功率過(guò)大時(shí)，第一控制指令為衰減指令，第一光調(diào)節(jié)模塊32依據(jù)第一控制指令對(duì)接收到的光信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的衰減，以使光探測(cè)器31接收到的光信號(hào)的光功率減小至預(yù)設(shè)合理范圍內(nèi)；當(dāng)光功率過(guò)小時(shí)，第一控制指令為放大指令，第一光調(diào)節(jié)模塊32依據(jù)第一控制指令對(duì)其接收到的光信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的放大，使光探測(cè)器31接收到的光信號(hào)的光功率增加至預(yù)設(shè)合理范圍內(nèi)。

對(duì)于另一種情況，即光功率在預(yù)設(shè)合理范圍內(nèi)時(shí)則不需要對(duì)第一光調(diào)節(jié)模塊32其接收到的光信號(hào)進(jìn)行調(diào)節(jié)，控制器2依據(jù)該光功率生成第二控制指令，并將第二控制指令發(fā)送至第一光調(diào)節(jié)模塊32，第一光調(diào)節(jié)模塊32接收到第二控制指令后，依據(jù)該指令直接將接收到的光信號(hào)發(fā)送至光探測(cè)器31。

可見(jiàn)，當(dāng)天氣變化或發(fā)射端1與接收端3距離變化造成接收端3的光探測(cè)器31接收到的光信號(hào)的光功率不在預(yù)設(shè)合理范圍內(nèi)時(shí)，可以通過(guò)第一光調(diào)節(jié)模塊32對(duì)其接收到的光信號(hào)進(jìn)行調(diào)節(jié)，以使光探測(cè)器31接收到的光信號(hào)的光功率在預(yù)設(shè)合理范圍內(nèi)。

作為優(yōu)選的，第一光調(diào)節(jié)模塊32包括：

第一光放大器321，用于當(dāng)?shù)墓夤β市∮陬A(yù)設(shè)合理范圍的下限時(shí)，依據(jù)第一控制指令對(duì)接收到的激光器11發(fā)射的光信號(hào)進(jìn)行放大，以使放大后的光信號(hào)的光功率在預(yù)設(shè)合理范圍內(nèi)，并將放大后的光信號(hào)發(fā)送至光探測(cè)器31；還用于當(dāng)接收第二控制指令后，依據(jù)第二控制指令直接將接收到的光信號(hào)發(fā)送至光探測(cè)器31。

具體的，當(dāng)光探測(cè)器31接收到的光信號(hào)的光功率過(guò)小時(shí)，即小于預(yù)設(shè)合理范圍的下限時(shí)，第一光放大器321接收第一控制指令(即放大指令)，并依據(jù)該控制指令對(duì)其接收到的光信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的放大，將放大后的光信號(hào)發(fā)送至光探測(cè)器31，以使光探測(cè)器31接收到的光信號(hào)的光功率在預(yù)設(shè)合理范圍內(nèi)，例如此時(shí)光功率為100，光功率的預(yù)設(shè)合理范圍為500-1000，則第一控制指令可以控制第一光放大器321對(duì)其接收到的光信號(hào)進(jìn)行放大調(diào)節(jié)，使該光信號(hào)的光功率放大6倍，以使光探測(cè)器31接收到的光信號(hào)的的光功率在預(yù)設(shè)合理范圍內(nèi)。

第一光衰減器322，用于當(dāng)光功率大于預(yù)設(shè)合理范圍的上限時(shí)，依據(jù)第一控制指令對(duì)接收到的激光器11發(fā)射的光信號(hào)進(jìn)行衰減，以使衰減后的光信號(hào)的光功率在預(yù)設(shè)合理范圍內(nèi)，并將衰減后的光信號(hào)發(fā)送至光探測(cè)器31；還用于當(dāng)接收到第二控制指令后，依據(jù)第二控制指令直接將接收到的光信號(hào)發(fā)送至光探測(cè)器31。

具體的，當(dāng)光探測(cè)器31接收到的光信號(hào)的光功率過(guò)大時(shí)，即大于預(yù)設(shè)合理范圍的上限時(shí)，第一光衰減器322接收第一控制指令(即衰減指令)，并依據(jù)該控制指令對(duì)其接收到的光信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的衰減，將衰減后的光信號(hào)發(fā)送至光探測(cè)器31，以使光探測(cè)器31接收到的光信號(hào)的光功率在預(yù)設(shè)合理范圍內(nèi)，例如此時(shí)光功率為2000，光功率的預(yù)設(shè)合理范圍為為500-1000，則第一控制指令可以控制第一光衰減器322對(duì)其接收到到的光信號(hào)進(jìn)行衰減調(diào)節(jié)，使該光信號(hào)的光功率衰減3倍，以使光探測(cè)器31接收到的光信號(hào)的光功率在預(yù)設(shè)合理范圍內(nèi)。

可以理解的是，當(dāng)光探測(cè)器31接收到的光信號(hào)的光功率在預(yù)設(shè)合理范圍內(nèi)時(shí)，既可以通過(guò)第一光放大器321將激光器11發(fā)射的光信號(hào)發(fā)送至光探測(cè)器31，也可以通過(guò)第一光衰減器322將激光器11發(fā)射的光信號(hào)發(fā)送至光探測(cè)器31。當(dāng)?shù)谝还夥糯笃?21接收到第二控制指令時(shí)，依據(jù)第二控制指令調(diào)節(jié)第一光放大器321使其放大倍數(shù)為1，即可將接收到的光信號(hào)直接發(fā)送至光探測(cè)器31；當(dāng)?shù)谝还馑p器322接收到第二控制指令時(shí)，依據(jù)第二控制指令調(diào)節(jié)第一光衰減器322使其衰減倍數(shù)為1，即可將接收到的光信號(hào)直接發(fā)送至光探測(cè)器31。

由于多種因素會(huì)使光探測(cè)器31接收到的光信號(hào)的光功率不在預(yù)設(shè)合理范圍內(nèi)，當(dāng)天氣變化或者發(fā)射端1和接收端3距離變化時(shí)，接收端3的第一光調(diào)節(jié)模塊32可以通過(guò)調(diào)節(jié)其接收到的光信號(hào)的光功率以使光探測(cè)器31接收到的光信號(hào)的光功率在預(yù)設(shè)合理范圍內(nèi)，從而保證發(fā)送端和接收端3具有良好的通信狀態(tài)。

具體的，例如光探測(cè)器31接收到的光信號(hào)的光功率會(huì)隨著發(fā)射端1和接收端3之間的距離而變化，當(dāng)發(fā)射端1與接收端3的距離較遠(yuǎn)時(shí)，接收端3的光探測(cè)器31接收到的光信號(hào)的光功率較低(即小于預(yù)設(shè)合理范圍的下限)，則需要控制器控制第一光放大器321對(duì)第一光放大器321接收到的光信號(hào)進(jìn)行放大，如果此時(shí)發(fā)射端1和接收端3兩者的距離減小(即相互靠近)，則光探測(cè)器31接收到的光信號(hào)的光功率增大，在對(duì)第一光放大器321接收到的光信號(hào)進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí)，可控制第一光放大器321使其相應(yīng)的減小自身的放大倍數(shù)即可使光探測(cè)器31接收到的光信號(hào)的光功率在預(yù)設(shè)合理范圍內(nèi)，如果發(fā)射端1和接收端3繼續(xù)相互靠近，光探測(cè)器31接收到的光信號(hào)的光功率繼續(xù)增大，如果當(dāng)?shù)谝还夥糯笃?21的放大倍數(shù)減小為1的時(shí)候光探測(cè)器31接收到的光信號(hào)的光功率仍舊大于預(yù)設(shè)合理范圍的上限，此時(shí)將第一光調(diào)節(jié)模塊32切換至第一光衰減器322，使第一光衰減器322對(duì)其接收到的光信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的衰減調(diào)節(jié)，以使光探測(cè)器31接收到的光信號(hào)的光功率在預(yù)設(shè)合理范圍內(nèi)。反之，當(dāng)發(fā)射端1與接收端3相互遠(yuǎn)離時(shí)，即光探測(cè)器31接收到的光信號(hào)的光功率由大于預(yù)設(shè)合理范圍的上限逐漸變化至小于預(yù)設(shè)合理范圍的下限時(shí)，對(duì)第一光調(diào)節(jié)模塊32接收到的光信號(hào)的調(diào)節(jié)可由第一光衰減器322切換至第一光放大器321。

作為優(yōu)選的，發(fā)射端1還包括第二光調(diào)節(jié)模塊12；

控制器2，還用于當(dāng)光探測(cè)器31接收到的光信號(hào)的光功率不在合理范圍內(nèi)時(shí)，生成并發(fā)送第三控制指令；否則，生成并發(fā)送第四控制指令；

第二光調(diào)節(jié)模塊12，用于當(dāng)接收到第三控制指令后，依據(jù)第三控制指令對(duì)接收到的激光器11發(fā)射的光信號(hào)進(jìn)行調(diào)節(jié)，以使光探測(cè)器31接收到的光信號(hào)的光功率在預(yù)設(shè)合理范圍內(nèi)，并將調(diào)節(jié)后的光信號(hào)發(fā)送至第一光調(diào)節(jié)模塊32；還用于當(dāng)接收到第四控制指令后，直接將接收到的光信號(hào)發(fā)送至第一光調(diào)節(jié)模塊32。

需要說(shuō)明的是，不僅可以通過(guò)接收端3的第一光調(diào)節(jié)模塊32對(duì)激光器11發(fā)射的光信號(hào)進(jìn)行調(diào)節(jié)，還可以通過(guò)發(fā)射端1的第二光調(diào)節(jié)模塊12對(duì)激光器11發(fā)射的光信號(hào)進(jìn)行調(diào)節(jié)，使光探測(cè)器31接收到的光信號(hào)的光功率在預(yù)設(shè)合理范圍內(nèi)。

具體的，當(dāng)光探測(cè)器31接收到的光信號(hào)的光功率不在預(yù)設(shè)合理范圍內(nèi)時(shí)，控制器2依據(jù)該光功率生成第三控制指令，并將第三控制指令發(fā)送至第二光調(diào)節(jié)模塊12。當(dāng)光功率過(guò)小(即小于預(yù)設(shè)合理范圍的下限)時(shí)，第三控制指令為放大指令，控制第二光調(diào)節(jié)模塊12對(duì)其接收到的激光器11發(fā)射的光信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的放大，以使光探測(cè)器31接收到的光信號(hào)的光功率在預(yù)設(shè)合理范圍內(nèi)；當(dāng)光功率過(guò)大(即大于預(yù)設(shè)合理范圍的上限)時(shí)，第三控制指令為衰減指令，控制第二光調(diào)節(jié)模塊12對(duì)其接收到的激光器11發(fā)射的光信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的衰減，以使光探測(cè)器31接收到的光信號(hào)的光功率在預(yù)設(shè)合理范圍內(nèi)。

當(dāng)光探測(cè)器31接收到的光信號(hào)的光功率在預(yù)設(shè)合理范圍內(nèi)時(shí)，控制器2依據(jù)該光功率生成第四控制指令，第二光調(diào)節(jié)模塊12接收第四控制指令后，依據(jù)該控制指令直接將其接收到的光信號(hào)發(fā)送至第一光調(diào)節(jié)模塊32。

可見(jiàn)，當(dāng)天氣變化或發(fā)射端1與接收端3距離變化造成接收端3的光探測(cè)器31接收到的光信號(hào)的光功率不在預(yù)設(shè)合理范圍內(nèi)時(shí)，還可以通過(guò)第二光調(diào)節(jié)模塊12對(duì)其接收到的激光器發(fā)射的光信號(hào)進(jìn)行調(diào)節(jié)，以使光探測(cè)器31接收到的光信號(hào)的光功率在預(yù)設(shè)合理范圍內(nèi)。

作為優(yōu)選的，第二光調(diào)節(jié)模塊12包括：

第二光放大器121，用于當(dāng)光功率小于預(yù)設(shè)合理范圍的下限時(shí)，依據(jù)第三控制指令對(duì)接收到的激光器11發(fā)射的光信號(hào)進(jìn)行放大，以使光探測(cè)器31接收到的光信號(hào)的光功率在預(yù)設(shè)合理范圍內(nèi)，并將放大后的光信號(hào)發(fā)送至第一光調(diào)節(jié)模塊32；還用于當(dāng)接收到第四控制指令后，依據(jù)第四控制指令直接將接收到的光信號(hào)發(fā)送至第一光調(diào)節(jié)模塊32。

第二光衰減器122，用于當(dāng)光功率大于預(yù)設(shè)合理范圍的上限時(shí)，依據(jù)第三控制指令對(duì)接收到的激光器11發(fā)射的光信號(hào)進(jìn)行衰減，以使光探測(cè)器31接收到的光信號(hào)的光功率在預(yù)設(shè)合理范圍內(nèi)，并將衰減后的光信號(hào)發(fā)送至第一光調(diào)節(jié)模塊32；還用于當(dāng)接收第四控制指令后，依據(jù)第四控制指令直接將接收到的光信號(hào)發(fā)送至第一光調(diào)節(jié)模塊32。

需要說(shuō)明的是，本申請(qǐng)中所提供的第二光放大器121和第二光衰減器122與上述第一光放大器321和第一光衰減器322的原理相同，對(duì)第二光放大器121和第二光衰減器122的詳細(xì)說(shuō)明請(qǐng)對(duì)應(yīng)參照上述第一光放大器321和第一光衰減器322的詳細(xì)說(shuō)明，本發(fā)明在此不再贅述。

作為優(yōu)選的，發(fā)射端1還包括準(zhǔn)直器13；

控制器2還用于當(dāng)光功率不在合理范圍內(nèi)時(shí)生成并發(fā)送第五控制指令；否則，生成并發(fā)送第六控制指令；

準(zhǔn)直器13，用于接收并依據(jù)第五控制指令對(duì)自身的焦點(diǎn)進(jìn)行調(diào)節(jié)以對(duì)第二光調(diào)節(jié)模塊12發(fā)送的光信號(hào)的發(fā)散角進(jìn)行調(diào)節(jié)，以使光功率在預(yù)設(shè)合理范圍內(nèi)，并將調(diào)節(jié)后的光信號(hào)發(fā)送至第一光調(diào)節(jié)模塊32；還用于當(dāng)接收到第六控制指令后，依據(jù)第六控制指令直接將接收到的光信號(hào)發(fā)射至第一光調(diào)節(jié)模塊32。

需要說(shuō)明的是，由于激光器發(fā)射的光信號(hào)的發(fā)散角的大小也影響著光探測(cè)器31接收到的光信號(hào)的光功率，所以本申請(qǐng)還在發(fā)射端1設(shè)置一個(gè)準(zhǔn)直器13，該準(zhǔn)直器13接收控制器2發(fā)送的第六控制指令，并依據(jù)該控制指令相應(yīng)的調(diào)節(jié)自身焦點(diǎn)的位置(盡量使光沿直線傳播)，以進(jìn)一步調(diào)節(jié)光信號(hào)的發(fā)散角的大小，最終使光探測(cè)器31接收到的光信號(hào)的光功率在預(yù)設(shè)合理范圍內(nèi)。在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，可以根據(jù)實(shí)際情況來(lái)改變發(fā)散角的大小。

當(dāng)然，不僅限于通過(guò)準(zhǔn)直器13調(diào)節(jié)光信號(hào)的發(fā)散角，還可以通過(guò)其他器件調(diào)節(jié)光信號(hào)的發(fā)散角，本發(fā)明在此不做特殊的限定，能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的即可。

作為優(yōu)選的，接收端3還包括波前探測(cè)器33，波前探測(cè)器33的第一輸入端與第一光放大器321的輸出端連接，其第二輸入端與第一光衰減器322的輸出端連接，其輸出端與光探測(cè)器31的輸入端連接，波前探測(cè)器33用于對(duì)接收到的光信號(hào)進(jìn)行整形處理，并將整形處理后的光信號(hào)發(fā)送至光探測(cè)器31。

需要說(shuō)明的是，波前探測(cè)器33可以對(duì)接收到的光信號(hào)進(jìn)行整形處理，例如可以對(duì)光強(qiáng)閃爍、光束隨機(jī)偏轉(zhuǎn)和波前畸形等情況進(jìn)行處理，降低了大氣湍流等對(duì)光信號(hào)在空間傳播時(shí)的干擾。

當(dāng)然，還可以用其他器件代替波前探測(cè)器33，本發(fā)明在此不做特殊的限定，能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的即可。

作為優(yōu)選的，接收端3還包括采集模塊34和調(diào)整模塊35，其中：

采集模塊34，用于采集環(huán)境參數(shù)，并將環(huán)境參數(shù)發(fā)送至控制器2；

控制器2，還用于接收環(huán)境參數(shù)，依據(jù)環(huán)境參數(shù)生成并發(fā)送第七控制指令；

調(diào)整模塊35，用于接收第七控制指令，并依據(jù)第七控制指令調(diào)整接收端3與發(fā)射端1的相對(duì)高度及相對(duì)俯仰角。

請(qǐng)參照?qǐng)D3和圖4，圖3為本發(fā)明提供的一種發(fā)射端和接收端相對(duì)高度和相對(duì)俯仰角調(diào)節(jié)前的示意圖，圖4本發(fā)明提供的一種發(fā)射端和接收端相對(duì)高度和相對(duì)俯仰角調(diào)節(jié)后的示意圖。

需要說(shuō)明的是，由于陽(yáng)光對(duì)發(fā)射端1或接收端3的鏡頭的直射或雨雪等對(duì)發(fā)射端1或接收端3的鏡頭的沖刷也會(huì)對(duì)接收端3的光探測(cè)器31接收到的光信號(hào)的光功率造成影響，所以本申請(qǐng)中所提供的采集模塊34通過(guò)采集環(huán)境參數(shù)，將該環(huán)境參數(shù)發(fā)送至控制器2，調(diào)整模塊35依據(jù)控制器2發(fā)送的第七控制指令對(duì)發(fā)射端1和接收端3的相對(duì)高度和相對(duì)俯仰角進(jìn)行調(diào)節(jié)，使發(fā)射端1的鏡頭或者接收端3的鏡頭避開(kāi)陽(yáng)光或雨雪，以減少對(duì)光探測(cè)器31接收到的光信號(hào)的光功率帶來(lái)的影響。

作為優(yōu)選的，環(huán)境參數(shù)包括溫度、濕度或太陽(yáng)光中的一種或多種的組合。

當(dāng)然，環(huán)境參數(shù)不僅限于這幾種，還可以包括其他類(lèi)型的參數(shù)，本發(fā)明在此不做特殊的限定，能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的即可。

作為優(yōu)選的，上述任一項(xiàng)第一光放大器321為摻鉺光纖放大器或半導(dǎo)體放大器。

作為優(yōu)選的，上述任一項(xiàng)第二光放大器121為摻鉺光纖放大器或半導(dǎo)體放大器。

作為優(yōu)選的，第一光衰減器322為薄膜型光衰減器。

作為優(yōu)選的，第二光衰減器122為薄膜型光衰減器。

當(dāng)然，第一光衰減器322和第二光衰減器122均不僅可以為薄膜型光衰減器還可以為其他類(lèi)型的光衰減器，例如衰減片型光衰減器，本發(fā)明在此不做特殊的限定，能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的即可。

需要說(shuō)明的是，本申請(qǐng)中所提供的控制器2可以控制第一光調(diào)節(jié)模塊31、第二光調(diào)節(jié)模塊12、準(zhǔn)直鏡13和波前探測(cè)器33中的一個(gè)或者多個(gè)來(lái)對(duì)激光器發(fā)射的光信號(hào)進(jìn)行調(diào)節(jié)。

本發(fā)明所提供的FSO通信系統(tǒng)可以全天候的對(duì)周?chē)沫h(huán)境、以及發(fā)射端和接收端的距離等因素進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)變化，F(xiàn)SO通信系統(tǒng)會(huì)相應(yīng)動(dòng)態(tài)的對(duì)激光器發(fā)射的光信號(hào)的光功率、發(fā)散角、受干擾的光信號(hào)、發(fā)射端和接收端的俯仰角進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，使其具備全天候自適應(yīng)調(diào)節(jié)能力，保證FSO通信的有效性。

還需要說(shuō)明的是，在本說(shuō)明書(shū)中，諸如第一和第二等之類(lèi)的關(guān)系術(shù)語(yǔ)僅僅用來(lái)將一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開(kāi)來(lái)，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語(yǔ)“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒(méi)有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒(méi)有更多限制的情況下，由語(yǔ)句“包括一個(gè)……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。

對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其他實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開(kāi)的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。