[发明专利]水下无线光通信装置及其方法

权利要求书

1.一种水下无线光学通信装置，其特征在于包括顺次连接的滤光片、硅光电二极管、光电接收单元、主控单元、光调制驱动单元、绿光光源，主控单元与上位机相连；所述光电接收单元的电路为：电阻R1的一端接硅光电二极管的正极，电阻R1的另一端接地，光电二极管的负极接+5V电源，电阻R2的一端接地，电阻R2的另一端与运放A1的反向输入端相连，电阻R3的一端与运放A1的反向输入端相连，电阻R3的另一端与运放A1的输出端相连，电容C1的一端与运放A1的输出相连，电容C1的另一端与电容C2的一端和电阻R7的一端相连，电容C2的另一端与电阻R4的一端、运放A2的同相输入端相连，电阻R4的另一端与电阻R5的一端接地，电阻R5的另一端与电阻R6一端、运放A2的反向输入端相连，电阻R6的另一端与电阻R7的另一端、电阻R8的一端、运放A2的输出端相连，电阻R8的另一端与电阻R9的一端、电容C4的一端相连，电阻R9的另一端与电容C3的一端、运放A3的同相输入端相连，电容C3的另一端和电阻R10的一端接地，电阻R10的另一端与电阻R11的一端、运放A3的反向输入端相连，电阻R11的另一端与电容C4的另一端、运放A3的输出端口相连。

2.如权利要求1所述的一种水下无线光学通信装置，其特征在于，所述的光调制驱动单元的电路为：电阻R13的一端与LED的正极、驱动器MAX16832C的CS脚相连，电阻R13的另一端与驱动器MAX16832C的GND脚、驱动器MAX16832C的PGND脚接地，电容C5的一端与驱动器MAX16832C的IN脚相连，电容C5的另一端接地，LED的负极与电感L的一端相连，电感L的另一端与二极管D1的正极、驱动器MAX16832C的LX脚相连，二极管D1的负极与电阻R13的另一端相连，电容C6的一端与电阻R13的一端、驱动器MAX16832C的TEMP脚相连，电阻R14的另一端与电阻R15的一端相连，电阻R15的另一端与电容C6的另一端接地。

3.如权利要求1所述的一种水下无线光学通信装置，其特征在于，所述的LED为波长为532纳米的绿光光源。

4.如权利要求1所述的一种水下无线光学通信装置，其特征在于，所述的主控单元采用超低功耗MSP430F149单片机。

5.一种使用如权利要求1所述装置的水下无线光学通信方法，其特征在于，上位机将待传输信息通过RS-232串口发送至主控单元，主控单元将信息转换为数字电平信号并输入至光调制驱动单元，光调制驱动单元将信号调制到绿光光源的光束上，并控制绿光光束载波的相位、幅值、频率参数，使相位、幅值、频率参数按照电信号的规律变化，硅光电二极管接收到在水中的透过性好，波长为532纳米的绿光光源传输的光信号后，将光信号转换为微弱电信号，并输入光电接收单元放大至标准电平信号，然后输入主控单元还原为传输的原始信息，通过RS-232串口发送至上位机进行显示。