[发明专利]水下无线光发射系统、方法和水下无线光通信系统

权利要求书

1.一种水下无线光发射系统，其特征在于，包括：

发射机构，包括多个发射不同波长光束的激光发射器；

多模光纤合束器，用于将分别与多个激光发射器连接的多模光纤进行合束；

光纤准直器，与所述多模光纤合束器电连接，将接收到的所述光束调整为直线性光束信号发出；

控制模块，分别与所述多个激光发射器电连接，用于控制所述多个激光发射器相互间隔预设时间发出多个不同波长的初始光束；

光电功率探测器，设置在海水信道预设位置处，用于接收经过多模光纤合束器和光纤准直器后的多个不同波长的初始光束，获取功率值最大的初始光束对应的光源信息发送至所述控制模块；

所述控制模块还用于接收所述光源信息并控制与其对应的所述激光发射器发出通信光束；

调制机构，与所述发射机构电连接，用于接收所述通信数据，根据所述通信数据对所述通信光束进行调制以得到携带通信信号的调制光束，所述调制光束经过多模光纤合束器和光纤准直器后在海水信道中进行传输。

2.根据权利要求1所述的水下无线光发射系统，其特征在于，所述激光发射器发出的光束波长范围为400nm～680nm。

3.根据权利要求2所述的水下无线光发射系统，其特征在于，所述发射机构包括3个激光发射器。

4.根据权利要求3所述的水下无线光发射系统，其特征在于，所述3个激光发射器分别发射蓝光、绿光、红光，所述蓝光、绿光、红光的波长分别为450nm、520nm、650nm。

5.根据权利要求1所述的水下无线光发射系统，其特征在于，所述多个激光发射器的最大发射功率为1W。

6.根据权利要求5所述的水下无线光发射系统，其特征在于，所述初始光束的发射功率为所述最大发射功率的10％。

7.根据权利要求6所述的水下无线光发射系统，其特征在于，所述通信光束的发射功率为所述最大发射功率的10％～100％。

8.根据权利要求1～8任一项所述的水下无线光发射系统，其特征在于，所述预设位置为海水信道中距离所述光纤准直器小于1m的位置。

9.一种水下无线光发射方法，其特征在于，采用权利要求1～8任一项所述水下无线光发射系统，该方法包括：

控制模块控制发射机构中的多个激光发射器相互间隔预设时间发出多个不同波长的初始光束；

所述多个不同波长的初始光束依次经过多模光纤合束器和光纤准直器后成为直线性光束信息在海水信道中传输；

设置在所述海水信道预设位置处的光电功率探测器接收到所述多个不同波长的初始光束后，获取功率值最大的初始光束对应的光源信息并发送至所述控制模块；

所述控制模块根据接收到的所述光源信息控制与所述光源信息对应的激光发射器发出通信光束；

调制机构根据接收到的通信数据对所述通信光束进行调制以得到携带通信信号的调制光束；

所述调制光束经过所述多模光纤合束器和所述光纤准直器后在海水信道中进行传输。

10.一种水下无线光通信系统，其特征在于，包括权利要求1～8任一项所述水下无线光发射系统，该系统还包括水下无线光接收系统；

所述水下无线光接收系统包括：

接收光学模块，用于接收所述调制光束；

光电探测模块，与所述接收光学模块电连接，用于获取所述调制光束中的通信信号；

信号处理模块，与所述光电探测模块电连接，用于对所述通信信号进行预设处理，获取所述通信数据。