[发明专利]收发共用可移动自由空间光交换系统

说明书

收发共用可移动自由空间光交换系统，包括：光学系统，用于获取用户A和用户B发出的光信号；运动轨迹获取装置，用于获取用户A和用户B的运动轨迹；设置在光学系统焦平面处的可移动接收光纤和可移动发射光纤，它们之间连接的光信号放大器，用于将可移动接收光纤接收的用户A的光信号，通过光信号放大器放大后，通过可移动发射光纤发射出去，经光学系统后，使用户B接收；所述可移动接收光纤和可移动发射光纤根据运动轨迹获取装置获取的运动轨迹进行移动，使可移动接收光纤和可移动发射光纤能够始终接收到用户A和用户B发出的光信号。本发明可以实现多用户之间的光物理信道的信息实时传输，提高信道利用率。

技术领域

本发明涉及一种光交换系统，尤其涉及一种收发共用可移动自由空间光交换系统。

背景技术

无线激光通信技术主要由于受到天气以及环境的影响较大，因此，目前主要用于星间通信以及地面应急通信。可移动自由空间光交换系统不同于传统的时分交换、波分交换方式，在时隙、频率或地址码都相同的情况下，用户仍可以根据信号不同的空间传播路径而区分开。利用多芯光纤（MultiCoreFiber，MCF）的空分多址技术目前已在超高容量、长距离的光纤通信传输中得到了试验验证（QPSK transmission through 16.8km homogeneousmulti-core fiber,OFC2011,PDPB6；Space-,wavelength-,polarization-divisionmultiplexed transmission of 56Tbit/s over a 76.8km seven-core fiber,OFC2011,PDPB7）（多芯光纤是在一个共同包层区中存在着多个纤芯）。但针对移动用户的自由空间交换方案目前还鲜见报道。空间激光通信组网光学原理研究采用旋转抛物面作为光学天线，使通过抛物面的焦点的光线平行于对称轴反射，提高了空间光能利用率，但未提出无线空分光交换的具体实现方法。

因此可知目前，无线光通信技术尚不成熟，自由空间光交换技术更是处于技术探索阶段。且目前的研究主要采用基于非线性效应的波长变换的方法和时分复用的技术来实现光信息的交换。但其技术复杂，实现困难，信道利用率低。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种收发共用可移动自由空间光交换系统，以解决现有技术存在的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

收发共用可移动自由空间光交换系统，包括：

光学系统，用于获取用户A和用户B发出的光信号；

运动轨迹获取装置，用于获取用户A和用户B的运动轨迹；

设置在光学系统焦平面处的可移动接收光纤和可移动发射光纤，它们之间连接的光信号放大器，用于将可移动接收光纤接收的用户A的光信号，通过光信号放大器放大后，通过可移动发射光纤发射出去，经光学系统后，使用户B接收；

所述可移动接收光纤和可移动发射光纤根据运动轨迹获取装置获取的运动轨迹进行移动，使可移动接收光纤和可移动发射光纤能够始终接收到用户A和用户B发出的光信号。

所述运动轨迹获取装置包括：

加装在光学系统上、将光信号分为两路的半透半反镜；

接收半透半反镜反射出的光信号的图像传感器，所述半透半反镜透射出的光纤传送给可移动接收光纤和可移动发射光纤；

获取图像传感器上用户A光斑的运动轨迹和用户B光斑的运动轨迹的图像处理模块，根据图户A的运动轨迹和用户B的运动轨迹控制可移动接收光纤和可移动发射光纤使用接收到光信号的控制系统。

所述光学系统为大视场角光学系统，大视场角光学系统连接伺服系统，所述伺服系统用于根据图像处理模块获取的运动轨迹信息，接收控制系统发送信号，使用户A和用户B均位于大视场角光学系统的视场角内。