[发明专利]一种基于猫眼效应的逆向调制激光组网通信系统

说明书

本发明公开了一种基于猫眼效应的逆向调制激光组网通信系统，采用基于猫眼效应的大视场猫眼逆向调制激光通信终端作为信息节点，通过调制器阵列与光电探测器阵列匹配，可以与有效视场中的多个主动通信终端同时快速建立通信链路，实现激光组网通信；猫眼逆向调制终端具有对入射主动通信光束的原路返回特性，保证了逆向调制通信光束总可以严格返回到主动终端，从而免去了猫眼逆向调制终端的扫描跟踪过程，可与视场角内的主动终端快速建立通信链路；猫眼终端可同时与视场内的多个主动终端通信完成上述过程，从而实现多个主动终端与猫眼逆向调制终端快速激光组网通信。

技术领域

本发明属于自由空间激光通信技术领域，涉及自由空间激光通信系统结构， 特别是涉及自由空间激光组网通信的系统结构和工作体制，可应用于遥感信息 传输、移动小终端组网通信、小型中继通信等场合。

背景技术

随着信息技术的发展，大容量高速安全的数据传输需求日益迫切，而传统 信息传输采用微波链路，存在带宽受限、易受干扰、安全性低等限制，不能满 足未来大容量高速安全数据传输需求。自由空间激光通信采用激光作为通信载 波，具有安全性高、抗电磁干扰能力强、通信速率高等优点，是未来高速率安 全通信的重要发展方向之一。

传统自由空间激光通信系统受限于光束发散角，需要两个通信终端通过复 杂的瞄准、捕获、跟踪过程建立通信链路，链路建立效率低。此外，目前自由 空间激光通信系统都为点对点通信系统，严重限制了自由空间激光通信的适用 性。便捷的激光组网通信系统是解决大容量高速安全数据链路的有效手段。

下面的文献涉及到了逆向调制激光通信系统。

1.邱灏,汪井源,徐智勇,韦毅梅,赵继勇.单光源全双工逆向调制的光通 信技术研究.光电子.激光,2015,26(12):2314-2319.论文采用了询问端和逆向调 制端结构，从调制方式出发提出了一种单光源全双工逆向调制光通信方案。这 种方法结构简单、通信速率高，但是是一对一的通信，不涉及组网通信。

2.任建迎,孙华燕,赵延仲,张来线.逆向调制激光通信作用距离及误码率 分析.激光与红外,2016,46(10):1206-1210.论文采用激光逆向调制结构，分析 了逆向调制激光通信系统中OOK调制方式下的误码率特性。同样不涉及组网通 信。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种可以解决现有自由空间激光通信系统 链路建立困难、难以组网通信的问题。

一种基于猫眼效应的逆向调制激光组网通信系统，包括猫眼逆向调制终端(1) 和位于其有效视场角内的若干激光通信主动终端；

所述猫眼逆向调制终端(1)包括猫眼光学系统(4)、分光镜(5)、空间光调制器 阵列(6)、光电探测器阵列(7)、信号采集单元(8)、调制器驱动(9)、信源(10)以及 控制处理单元(11)；

所述猫眼光学系统(4)接收各个激光通信主动终端发出的通信激光光束；

所述分光镜(5)将猫眼光学系统(4)接收来的通信激光光束分别聚焦于空间光 调制器阵列(6)不同区域上以及光电探测器阵列(7)的不同区域上；

所述光电探测器阵列(7)对入射的通信激光光束进行光电转换，得到不同区 域上的电信号；

所述信号采集单元(8)将光电探测器阵列(7)传输的电信号发到控制处理单元(11)；

所述控制处理单元(11)对接收到的不同区域上的电信号进行处理，分别得到 处理结果；并从所述信源(10)处获取各个区域上对应的处理结果中要求发送 的信息，分别进行编码后传输给调制器驱动(9)；