[发明专利]用于无线光通信并行传输系统的光学天线的计算方法

摘要

本发明揭示了一种用于无线光通信并行传输系统的光学天线尺寸的计算方法，该算法将系统简化成由光源阵列、光学系统和检测器三部分组成的核心模块，根据这三部分参数选择、计算光学天线尺寸，实现检测器能够进行光电响应并解调出光信源原始信号，远距离并行通信。该算法满足条件：接收端光学天线能够让检测器分辨出光源阵列发射出的点光源间隙；接收端光学天线能够让检测器接收到足够的光信号能量，触发光电响应。应用本发明所提出的光学天线尺寸的计算方法，可以用于阵列式光源的并行传输系统，在提高通信容量的同时，保证传输可靠性，并且可以根据传输距离、接收光信号增益的需求得到最佳收发光学天线尺寸的关系。

主权项

1.用于无线光通信并行传输系统的光学天线的计算方法，基于由光源阵列、光学组件和检测器三部分核心模块组成的简化系统实现，其特征在于：根据检测器能够进行光电响应并解调出光信源信号推导计算得光学组件所需满足两个条件：检测器通过接收端光学天线分辨出光源阵列发射出的点光源间隙，其中h为光源阵列中点光源的最小间距，h'为检测器的最小分辨线宽，f₀和f₀′分别为发射端和接收端的透镜焦距，γ和γ′分别为发射端和接收端公焦望远镜的角放大率；检测器通过接收端光学天线接收到足量光信号能量、触发光电响应，E_dS_UR_I≥I_min、其中检测器成像的照度为E_d，检测器的光敏元件的响应度为R_I，光敏元件面积为S_U，最小响应电流I_min，每个点光源进入光学组件的光功率为P_e，发射光学部的透射系数为τ_i，信道的透射系数τ_m，接收光学部的透射系数τ_r，接收端的光功率占点光源发射的总功率之比为K，发射端公焦望远镜的外透镜直径为D₂，接收端公焦望远镜的外透镜直径为D'₂，且K关联两个外透镜的直径。