无线光通信系统技术方案

本申请提供一种无线光通信系统，包括发射端及接收端，所述发射端包括用于将原始信号转换为正负相反的正端信号及负端信号的差分信号源，第一调制器及第二调制器将接收的正端信号及负端信号分别调制到载波上。所述接收端包括偏振分束器及平衡探测器，偏振分束器将接收的光信号分为两路偏振方向相互垂直的差分光信号；所述平衡探测器对两路差分光信号进行光电转换和差分检波得到电信号。本发明专利技术实施方式的无线光通信系统通过差分和平衡探测器的方法，可以有效的提高有效信号的幅度，还可以提高系统的信噪比。

【技术实现步骤摘要】
无线光通信系统
本专利技术涉及光学通信
，尤其涉及一种无线光通信系统。
技术介绍
无线光通信是一种不需要使用有线信道为传输媒介的新型通信方式，其结合了光纤通信与微波通信的优点，既具有高速传输和大通信容量的优点，又不需要铺设光纤，因此如今对无线光通信的研究受到了广泛的重视。但现有的无线光通信系统在信号传输过程中往往会受到噪音干扰，影响正常的无线通信，通常需要通过提高发射功率或进行中继的方式提高系统的信噪比或传输距离，现有方案的实现复杂度都很高。
技术实现思路
有鉴于此，有必要提供一种结构简单、信噪比高的无线光通信系统。本专利技术的实施例提供一种无线光通信系统发射端，包括：光源；第一偏振分束器，用于将光源产生的激光分为偏振方向相互垂直的两路偏振光；差分信号源，用于将原始信号转换为正负相反的正端信号及负端信号；第一调制器及第二调制器，分别接收所述差分信号源发出的正端信号及负端信号；第一光纤，用于连接所述偏振分束器及第一调制器；第二光纤，用于连接所述偏振分束器及第二调制器；所述两路偏振光分别导入第一光纤及第二光纤，分别作为第一调制器及第二调制器的载波；所述第一调制器及第二调制器将接收的正端信号及负端信号分别调制到载波上；第二偏振分束器，用于将两路调制后的激光载波合在一起；以及发射装置，用于将合在一起的激光载波发射到信道。作为一种优选方案，所述光源包括半导体激光器。作为一种优选方案，所述第一光纤及第二光纤为偏振保持光纤。作为一种优选方案，所述第一及第二调制器为声光调制器或电光调制器。作为一种优选方案，所述无线光通信系统发射端还包括一连接于第二偏振分束器与发射装置之间的扩束镜。作为一种优选方案，所述发射装置为发射镜。本专利技术的实施例还提供一种无线光通信系统接收端，包括：接收装置，用于接收光信号；聚束镜，用于将接收到的光信号进行聚束耦合；偏振分束器，用于将聚束耦合后的光信号分为两路偏振方向相互垂直的差分光信号；及平衡探测器，用于对两路差分光信号进行光电转换和差分检波，得到电信号。作为一种优选方案，所述无线光通信系统发射端还包括连接于接收装置与偏振分束器之间的滤波器及与所述平衡探测器相连的跨阻放大器。作为一种优选方案，所述平衡探测器包括正负电源及两个接收探测器，所述两个接收探测器串联，所述两个接收探测器相连的节点作为平衡探测器的输出参考点，所述两个接收探测器的另一端分别连接正负电源，每一平衡探测器还分别接收一路差分光信号。本专利技术的实施例还提供一种无线光通信系统，包括如上任一项所述的无线光通信系统发射端及如上任一项所述的无线光通信系统接收端。本专利技术实施方式的无线光通信系统通过差分和平衡探测器的方法，可以有效的提高有效信号的幅度到2倍(如3dB)，同时可以大大的减少带内的噪声，综合起来可以极大的提高系统的信噪比，相对现有技术可以在传输环境相同的情况下大大的节约发射端的功率或提高可传输距离。附图说明附图中：图1示出本专利技术实施方式的无线光通信系统发射端的结构框图。图2示出本专利技术实施方式的无线光通信系统接收端的结构框图。图3示出图2中平衡探测器的工作原理图。主要元件符号说明如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本专利技术。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。可以理解，附图仅提供参考与说明用，并非用来对本专利技术加以限制。附图中显示的尺寸仅仅是为便于清晰描述，而并不限定比例关系。需要说明的是，当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。请参考图1及图2，本专利技术实施方式的无线光通信系统包括发射端10和接收端30。请参考图1，图1示出本专利技术实施方式的无线光通信系统发射端的结构框图。所述发射端10包括光源11、第一偏振分束器12、第一光纤13、第二光纤14、第一调制器15、第二调制器16、差分信号源17、第二偏振分束器18、扩束镜19及发射装置。本实施方式中，所述光源11产生的激光输入至所述第一偏振分束器12，所述第一偏振分束器12通过第一光纤13与所述第一调制器15连接，还通过第二光纤14与所述第二调制器16连接，所述第一调制器15和第二调制器16均连接至所述差分信号源17。本实施方式中，采用光源11采用半导体激光器(LD)，所述第一光纤13及第二光纤14为偏振光保持光纤，所述第一调制器15及第二调制器16为电光调制器，所述发射装置为发射镜20。本领域技术人员可以理解，本实施方式中采用的装置只为例举，为便于理解本专利技术，其他变更实施方式中，可以采用可实现相同功能的其他装置，如所述第一调制器15及第二调制器16可以为声光调制器等，在此不再列举。所述第一偏振分束器12用于将光源11产生的激光分为偏振方向相互垂直的两路偏振光，这两路偏振光分别导入所述第一光纤13及第二光纤14内，所述两路偏振光分别作为所述第一调制器15及第二调制器16的激光载波。所述差分信号源17将原始信号转为正负相反的两路信号，即正端信号和负端信号，所述正端信号传输至所述第一调制器15，所述负端信号传输至所述第二调制器16。所述第一调制器15及第二调制器16可以采用声光调制或电光调制的方式将所述正端信号和负端信号分别调制到对应的激光载波上。两路调制后的激光通过第二偏振分束器18合在一起。此时，连接第二偏振分束器18及扩束镜19的第三光纤21中的激光在两个正交偏振态上具有互为相反的两路差分信号。所述两路差分信号经过扩束镜19扩束后再经发射镜20发射到信道(空气、水下等媒质)内。请参考图2，图2示出本专利技术实施方式的无线光通信系统接收端30的结构框图。所述接收端30包括接收装置、聚束镜32、滤波器33、偏振分束器34、平衡探测器35以及跨阻放大器36等。所述平衡探测器35包括正电源V+、负电源V-、第一接收探测器351及第二接收探测器352。所述第一接收探测器351及第二接收探测器352可以采用PD探测器或APD探测器。所述第一接收探测器351及第二接收探测器352串联连接，第一接收探测器351的阳极连接第二接收探测器352的阴极，所述第一接收探测器351的阴极连接正电源V+，所述第二接收探测器352的阳极连接负电源V-。所述第一接收探测器351和第二接收探测器352相连的节点作为平衡探测器35的输出和参考点连接所述跨阻放大器36。本实施方式中，所述接收装置为接收镜31。所述接收镜31接收发射端10发出的光信号，所述聚束镜32将接收到的光信号进行聚束并耦合入光纤，所述滤波器33将得到的光信号进行滤波以去除带外噪声的影响，所述偏振分束器34将聚束耦合后的光信号分开恢复出两路偏振方向相互垂直的差分光信号，一路为正端信号，一路为负端信号，所述正端信号输入至所述第一接收探测器351，所述负端信号输入至所述第二接收探测器35本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无线光通信系统发射端，其特征在于，包括：光源；第一偏振分束器，用于将光源产生的激光分为偏振方向相互垂直的两路偏振光；差分信号源，用于将原始信号转换为正负相反的正端信号及负端信号；第一调制器及第二调制器，分别接收所述差分信号源发出的正端信号及负端信号；第一光纤，用于连接所述偏振分束器及第一调制器；第二光纤，用于连接所述偏振分束器及第二调制器；所述两路偏振光分别导入第一光纤及第二光纤，分别作为第一调制器及第二调制器的载波；所述第一调制器及第二调制器将接收的正端信号及负端信号分别调制到载波上；第二偏振分束器，用于将两路调制后的激光载波合在一起；以及发射装置，用于将合在一起的激光载波发射到信道。

【技术特征摘要】
1.一种无线光通信系统发射端，其特征在于，包括：光源；第一偏振分束器，用于将光源产生的激光分为偏振方向相互垂直的两路偏振光；差分信号源，用于将原始信号转换为正负相反的正端信号及负端信号；第一调制器及第二调制器，分别接收所述差分信号源发出的正端信号及负端信号；第一光纤，用于连接所述偏振分束器及第一调制器；第二光纤，用于连接所述偏振分束器及第二调制器；所述两路偏振光分别导入第一光纤及第二光纤，分别作为第一调制器及第二调制器的载波；所述第一调制器及第二调制器将接收的正端信号及负端信号分别调制到载波上；第二偏振分束器，用于将两路调制后的激光载波合在一起；以及发射装置，用于将合在一起的激光载波发射到信道。2.如权利要求1所述的无线光通信系统发射端，其特征在于，所述光源包括半导体激光器。3.如权利要求1所述的无线光通信系统发射端，其特征在于，所述第一光纤及第二光纤为偏振保持光纤。4.如权利要求1所述的无线光通信系统发射端，其特征在于，所述第一及第二调制器为声光调制器或电光调制器。5.如权利要求1所述的无线光通信系统发射端，其特征在于，所述无线光通信系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宇飞，张洪明，宋健，
申请(专利权)人：深圳清华大学研究院，清华大学，
类型：发明
国别省市：广东,44