[发明专利]用于无线光通信的多路光谱信号通道选择接收系统

说明书

技术领域：

本发明属于无线光通信领域，具体涉及一种用于无线光通信领域的多光谱波分复用信号选择接收系统。

背景技术：

无线光通信是一种利用光波作为载波在自由空间中直接进行通信的一种方式。传统的光波分复技术是把光通信波长划分为若干个波段，每个波段用作一个独立的通道，传输一个预定波长的光信号。在波分复用传输系统的发送端，多路信号通过采用合波器将多个光载波信号进行复接，在接收端采用分波器分离出不同波长的光信号，再经过多路探测单元将其恢复出的原始电信号分别送到相应的接收机，通信带宽随着复用路数的增加而增加。传统的光波分复用接收机在经过分波器分离后，直接由多路探测单元进行探测，无法对多光谱信号进行选择。

液晶是一种介于固体和液体之间的特殊物质，它是一种有机化合物，常态下呈液态，但是它的分子排列和固体晶体一样非常规则，因此取名液晶，它的一个特殊性质在于，如果给液晶施加一个电场，会改变它的分子排列，这时如果给它配合偏振光片，它就具有阻止光线通过的作用，反之在不施加电场时，光线可以顺利透过。利用这种特性结合电路控制，可以利用液晶显示各种图案。

本发明利用液晶的光电效应，采用液晶对波分复用的各光谱信号进行选择，提高了整个波分复用接收系统的灵活性。

发明内容：

本发明的目的在于提出一种用于无线光通信的多路光谱信号通道选择接收系统，利用液晶单元的图形显示功能作为通道开关，对多路光谱信号进行通信选择。

技术方案如下：

本发明提出的用于无线光通信的多路光谱信号通道选择接收系统，包括光谱信号通道选择系统和接收系统。

所述光谱信号通道选择系统包括：液晶模块，液晶驱动电路，远程控制系统。

所述的液晶驱动电路是以单片机为主的控制电路。

所述的远程控制系统包括接口芯片电路、控制线和可视化控制界面。

所述的光谱信号通道选择系统的特征是：

(1)空间分离的多路入射光信号以一定角度入射到液晶模块上，在液晶模块上形成彼此分离的多个光斑。其中，入射角度应在液晶视角范围内。所入射的多路光信号可由多种波长的光组成，也可由单波长光组成。其入射光谱信号数目根据实际需求而定。

(2)根据液晶模块上各光谱光斑大小及位置，可将液晶模块进行划分，其划分出的各区域应包含各光谱信号的主要部分，并尽量避开其他光谱信号的干扰。

(3)根据液晶模块上各光谱信号区域，将希望选择的光谱信号通道输入远程控制系统实现驱动控制，液晶模块根据驱动信息显示相应图案，从而进行通道选择。

所述的接收系统包括探测器阵列、探测器驱动电路和信号处理电路组成。

所述接收系统的特征是：

(1)探测器阵列可针对各光谱信号进行分路接受。其中探测器阵列中的各探测器可针对不同光谱信号选择适应光谱的探测器进行组合，也可依据情况选择探测器阵列芯片等；探测器所探测的光谱信号为入射光谱信号经过液晶模块选择后透过液晶模块的光谱信号；探测器阵列中的各探测器的探测窗口紧贴于液晶表面，以降低各信道间串扰；各探测器正对欲探测的光谱信号在液晶上所形成的光斑以保证所探测的信号有效性。

(2)探测器电源供电电路为探测器阵列供电使其工作在最佳工作电平，探测器阵列将光信号转换为电流信号，而后经过跨阻放大电路将电流信号转换为电压信号，再经过TTL电平转换电路将电压信号放大到TTL电平。而后经过滤波电路和均衡电路得到完好的信号。

相对于现有的无线光通信接收系统，本发明的创新点在于：

其一：本发明提出的多路光谱信号通道选择系统巧妙地将液晶的图形显示功能与无线光通信系统结合，可以从光学链路上对多路光谱信号进行选择通信。

其二：本发明提出的多路光谱信号通道选择接收系统作用的光谱范围极大，相对于一般RGB三通道的接收系统，本发明可对可见光到红外范围(400nm～3000nm)内任何一个波段进行选择接收。

其三：本发明不但可用于波分复用的多光谱信号的选择接收，还可用于空分复用的多路单光谱信号选择接收。

其四：本发明可对所选择的光谱信号的数目限制极少，任意满足入射要求的光谱信号只要能在液晶模块上形成一个独立光斑或独立照射区域即可被选择。

其五：利用工业电脑的可视化界面和远程控制系统可对光谱选择系统进行远程操控，灵活方便。

附图说明：

图1是用于无线光通信的多路光谱信号通道选择接收系统的系统示意图；