[发明专利]自由空间通信

说明书

根据本发明的示例方面，提供了一种装置(201)，该装置(201)包括可调节光学设备(209)、位置敏感光电检测器(280)、至少一个光发射器(220)和控制电路(104)，该控制电路(104)被配置为使光发射器(220)和可调节光学设备(209)从装置(201)输出发散光束，以确定光信号在位置敏感光电检测器(280)上的位置，并且使至少一个光发射器(220)和可调节光学设备中(209)的至少一个从装置(201)向至少部分地基于光信号在位置敏感光电检测器(280)上的位置而选择的方向输出准直光束。

技术领域

本发明涉及在自由空间上无线地通信信息。

背景技术

许多现代电子设备连接到其他电子设备以便共享数据。一些数据连接经由线缆被连线以在设备之间共享数据，该线缆具有在每端上与电子设备中的连接器耦合的连接器。一些数据连接是无线的，允许设备之间不需要线缆的数据连接。需要数据被共享的电子设备包括各种各样的消费者产品和工业产品，包括诸如蜂窝电话、手持计算设备、笔记本电脑等移动设备。随着移动设备中可用的功能和能力已经增加，针对更高吞吐量的数据连接的需求也已经增加。例如，在移动设备上捕获并且经由数据连接被发送到另一设备的高清视频需要高吞吐量的数据连接。

有线连接或线缆连接可以包括例如以太网连接或通用串行总线(USB)连接。无线通信可以包括例如无线电通信或光通信。无线电通信的示例包括短波无线电通信和蜂窝通信，例如，蜂窝通信可以根据诸如宽带码分多址(WCDMA)或长期演进(LTE)的蜂窝标准进行。例如，光通信可以包括红外通信或激光通信。

可以使用加密算法来加密通信的信息。可以使用安全方法来通信加密密钥，安全方法诸如例如带外信道、公钥加密或单光子通信。一旦已经在通信端点之间交换或建立了加密密钥，则可以采用对称加密算法来保护在该会话期间在通信端点之间通信的信息。

用于通信加密密钥的适当的安全方法可以基于应用的特征来被间隔。例如，外交使团可以使用合法保护的外交函件来采用带外通信。与高质量光纤互连的通信节点可能能够在光纤上使用单光子通信。互联网商业可能依赖公钥密码术。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种装置，该装置包括可调节光学设备、位置敏感光电检测器、至少一个光发射器和控制电路，该控制电路被配置为使光发射器和可调节光学设备从装置输出发散光束，以确定光信号在位置敏感光电检测器上的位置，并且使至少一个光发射器和可调节光学设备中的至少一个从装置向至少部分地基于光信号在位置敏感光电检测器上的位置而选择的方向输出准直光束。

第一方面的各种实施例可以包括来自以下项目列表的至少一个特征：

·可调节光学设备包括可调节反射镜和/或可调节透镜。例如，反射镜可以是可倾斜的。例如，透镜可以沿着线性轴可移动。

·光信号通过包括在装置中的透镜系统被聚焦在位置敏感光电检测器上。透镜系统可以包括例如至少一个透镜。

·光发射器包括激光二极管

·光信号包括发散光束的反射。反射的到达方向可以指示其中相应收发器要被找到的方向。反射可以包括回射。

·该装置还包括分束器，该分束器被布置为向第一方向引导来自可调节发射镜的出射光，并且允许从第一方向到达的光朝向位置敏感光电检测器行进。来自第一方向的光可以朝向位置敏感光电检测器行进通过透镜系统。

·该装置还包括布置在透镜系统和位置敏感光电检测器之间的分束器，该分束器被布置为使来自透镜系统的光照射位置敏感光电检测器和第二光电检测器

·可调节反射镜被布置为向第一方向反射从可调节透镜到达的光，并且到达装置的、从第一方向到达的光部分地通过可调节反射镜以朝向位置敏感光电检测器行进

·至少一个光发射器包括量子密钥发射器，其被配置为经由可调