[发明专利]一种双光源水下无线通信系统

说明书

本发明属于光通信设备技术领域，公开了一种双光源水下无线通信系统，包括主控端、光发射端和光接收端；主控端分别与光发射端、光接收端连接；光发射端包括LD发射单元、LED发射单元，LD发射单元用于发射LD光束，LED发射单元用于发射LED光束；光接收端包括APD接收单元、PMT接收单元，APD接收单元用于接收LD光束，PMT接收单元用于接收LED光束；主控端用于控制发射单元的切换和接收单元的切换。本发明能够实现双光源水下无线通信，距离远近均可通信、成本低、应用广泛。

技术领域

本发明属于光通信设备技术领域，更具体地，涉及一种双光源水下无线通信系统。

背景技术

海洋中蕴含着丰富而宝贵的资源，随着海洋探测研究的不断深入，水下通信技术迅速成为了研究热点。目前，水下电磁波通信与水声通信是水下通信应用最广泛的通信技术。电磁波在水中衰减严重导致传输距离短，声音在水中的多径效应、时变效应等导致传输速率慢，二者均不能较好地满足水下日益增长的数据通信需求。水下光通信具有高带宽、高速率等优点，弥补了水下电磁波及水声通信在水下应用的缺陷。目前，无线光通信系统的研究还处于实验室研究阶段，如何实现远距离、高速率的水下无线光通信，如何使得无线通信系统能够根据通信距离自适应选择发射光源、调节通信速率是本领域亟待解决的问题。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题，本发明提供一种双光源水下无线通信系统。

本发明提供一种双光源水下无线通信系统，包括：主控端、光发射端和光接收端；所述主控端分别与所述光发射端、所述光接收端连接；

所述光发射端包括LD发射单元、LED发射单元，所述LD发射单元用于发射LD光束，所述LED发射单元用于发射LED光束；

所述光接收端包括APD接收单元、PMT接收单元，所述APD接收单元用于接收LD光束，所述PMT接收单元用于接收LED光束；

所述主控端用于控制发射单元的切换和接收单元的切换。

优选的，所述主控端包括终端和FPGA控制单元，所述终端与所述FPGA控制单元连接；

所述LD发射单元包括LD光源和LD驱动模块，所述LD光源与所述LD驱动模块连接；所述LED发射单元包括LED光源和LED驱动模块，所述LED光源与所述LED驱动模块连接；

所述APD接收单元包括APD光电探测器和APD后续处理模块，所述APD光电探测器与所述APD后续处理模块连接；所述PMT接收单元包括PMT光电探测器和PMT后续处理模块，所述PMT光电探测器与所述PMT后续处理模块连接；

所述LD驱动模块、所述LED驱动模块、所述APD后续处理模块、所述PMT后续处理模块分别与所述FPGA控制单元连接。

优选的，所述光发射端还包括第一光学系统单元，所述第一光学系统单元包括第一聚焦透镜，所述第一聚焦透镜用于对发射的光束进行聚焦；

所述光接收端还包括第二光学系统单元，所述第二光学系统单元包括第二聚光透镜和滤光片，所述第二聚光透镜用于对接收的光束进行聚焦，所述滤光片用于对系统自身发射光源进行滤除。

优选的，所述LD光源、所述LED光源和所述滤光片安装在灯板上。

优选的，所述LED光源包括多个LED组成的LED阵列；所述灯板呈空心圆环状，所述LD光源与所述LED阵列呈环状固定连接于所述灯板的圆环状区域上，所述滤光片固定连接于所述灯板的中心空缺位置；所述APD光电探测器和所述PMT光电探测器固定连接于所述滤光片的正后方接收光束聚焦处。

优选的，所述FPGA控制单元包括以太网模块、数据处理模块；所述以太网模块用于与所述终端通信，所述数据处理模块用于对传输数据进行处理。