一种空间二维码双通道互补光通信系统技术方案

本发明专利技术公开了一种空间二维码双通道互补光通信系统。该系统包括光发送机模块和光接收机模块。光发送机模块包括：光源、透镜、DMD阵列、排干扰装置和电路控制部件；透镜把光源光束聚焦在DMD阵列面上；电路控制部件调节DMD阵列上微镜的随机翻转，形成不同的二维数值阵列面，利用DMD阵列正负12度翻转角度，形成两个光通道，把信号以二维阵列形式传输；排干扰装置可避免杂音干扰严重降低光通信传送的实际强度，最终影响光通信速度的问题；光接收机模块包括：光接收机前端、滤波器、电路控制部件；光接收机前端负责接收通过传输路径的二维阵列光信号，把光信号转换成电信号，经过滤波器滤除无用信息或噪声，筛选出有用信号给接收端。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及空间光通信
，尤其涉及一种空间二维码双通道互补光通信系统。
技术介绍
光通信是一种以光波为传输媒质的通信方式。光波和无线电波同属电磁波，但光波的频率比无线电波的频率高，波长比无线电波的波长短。因此，它具有传输频带宽、通信容量大和抗电磁干扰能力强等优点。在光通信系统领域中，由光倍增器器导致的杂音干扰严重降低了光通信的传送的实际强度，最终影响了光通信速度。DMD是TI公司针对视频应用开发的，TI公司采用了 DLP的架构，对于DMD的数据传输格式及控制方式是保密的。这种基于DLP架构的系统控制方式单一，帧频低，用户输入的任何图像，系统都会按256灰度进行显示，微镜的翻转不能自由灵活控制。在激光调制应用中，要求能够自由控制二进制微镜翻转的时间；在压缩成像/关联成像/量子成像应用中，要求微镜翻转的时间快速并且尽量等间隔，同时要求微镜翻转后能够给出同步信号，以便于CCD的图像采集；在激光光刻领域，目前国际上主要有“步进光刻”和“飞行光刻”曝光方式，这两种方式都需要微镜绝对锁定功能和同步功能的支持，“飞行光刻”方式还需要高帧频的支持，才能达到最好的光刻效果；还有在其它高级的二元光学的应用等等，用户无法对DMD进行随心所欲的操作。
技术实现思路
本专利技术公开了一种空间二维码双通道互补光通信系统。该系统包括光发送机模块和光接收机模块。光发送机模块包括:光源、透镜、DMD阵列、排干扰装置和电路控制部件；透镜把光源光束聚焦在DMD阵列面上；电路控制部件调节DMD阵列上微镜的随机翻转，形成不同的二维数值阵列面，利用DMD阵列正负12度翻转角度，形成两个光通道，把信号以二维阵列形式传输；排干扰装置可避免杂音干扰严重降低光通信传送的实际强度，最终影响光通信速度的问题；光接收机模块包括:光接收机前端、滤波器、电路控制部件；光接收机前端负责接收通过传输路径的二维阵列光信号，把光信号转换成电信号，经过滤波器滤除无用信息或噪声，筛选出有用信号给接收端。【附图说明】图1是本专利技术一种空间二维阵列的光通信系统的电路总框图图2是本专利技术3*3数字微镜阵列模型图 图3是本专利技术单微镜翻转示意图图4是本专利技术空间二维阵列互补双通道形成示意图。【具体实施方式】下面结合图对本专利技术做进一步的说明。如图1所示，本专利技术公开了一种空间二维阵列的光通信系统。该系统包括光发送机模块和光接收机模块。光发送机模块包括:光源、透镜、DMD阵列、排干扰装置和电路控制部件；透镜把光源光束聚焦在DMD阵列面上；电路控制部件调节DMD阵列上微镜的随机翻转，形成不同的二维数值阵列面，即把有用的光信号转换为空间二维阵列；排干扰装置可以避免杂音干扰严重降低光通信的传送的实际强度，最终影响光通信速度的问题；光接收机模块包括:光接收机前端、滤波器、电路控制部件；光接收机前端负责接收通过传输路径的二维阵列光信号，把光信号转换成电信号，经过滤波器滤除无用信息或者噪声，筛选出有用信号给接收端。如图2是本专利技术3*3数字微镜阵列模型图，在DMD芯片的最上面由数十万片面积为14X14微米、比头发断面还小的微镜片组成，增加DMD内微镜片的数量，即可提高产品的分辨率，而不须改变微镜片的大小(例如分辨率为1024X768的投影机DMD芯片上有786432个小镜片)，这些镜面经由下面被称为“轭”的装置链接，并被“扭力铰链”控制，可以左右翻转。前期的镜片的翻转角度仅为10°，后来德州仪器对镜片下方的链接部分进行了改善和简化，镜片的翻转角度提升到了 12°。虽然仅仅提升了 2度，但是成像过程中的杂散光线的影响被大大降低，对比度指标进一步提高。图3是本专利技术单微镜翻转示意图当记忆晶胞处于“0N”状态时，反射镜会旋转至+12度，若记忆晶胞处于“OFF”状态，反射镜会旋转至-12度。只要结合DMD以及适当光源和投影光学系统，反射镜就会把入射光反射进入或是离开投影镜头的透光孔，使得“0N”状态的反射镜看起来非常明亮，“OFF”状态的反射镜看起来很黑暗。图4是本专利技术空间二维阵列互补双通道形成示意图，透镜把光源光束聚焦在DMD阵列面上，电路控制部件调节DMD阵列上微镜的随机翻转，形成不同的二维数值阵列面，利用DMD阵列正负12度翻转角度，把有用的光信号转换为两个空间二维阵列光通道。【主权项】1.本专利技术公开了一种空间二维码双通道互补光通信系统，该系统包括光发送机模块和光接收机模块；光发送机模块包括:光源、透镜、DMD阵列、排干扰装置和电路控制部件；透镜把光源光束聚焦在DMD阵列面上；电路控制部件调节DMD阵列上微镜的随机翻转，形成不同的二维数值阵列面，利用DMD阵列正负12度翻转角度，把有用的光信号转换为两个空间二维阵列光通道；排干扰装置可以避免杂音干扰严重降低光通信的传送的实际强度，最终影响光通信速度的问题；光接收机模块包括:光接收机前端、滤波器、电路控制部件；光接收机前端负责接收通过传输路径的二维阵列光信号，把光信号转换成电信号，经过滤波器滤除无用信息或者噪声，筛选出有用信号给接收端。2.根据权利要求1所述的一种空间二维码双通道互补光通信系统，其特征在于:利用DMD阵列产生随机阵列的功能，设计了空间二维阵列的光发送机模块，利用DMD阵列正负12度翻转角度，形成两个空间二维阵列光通道，把信号以二维阵列的形式传输。3.根据权利要求1所述的一种空间二维码双通道互补光通信系统，其特征在于:在发送头的光信号进入传输路径前连接有排干扰装置，可以避免杂音干扰严重降低光通信的传送的实际强度，最终影响光通信速度的问题。4.根据权利要求1所述的一种空间二维码双通道互补光通信系统，其特征在于:供电方式进行了优化，摒弃了第一代产品多种电源供电方式，只需常用的单5V供电即可。5.根据权利要求1所述的一种空间二维码双通道互补光通信系统，其特征在于:入射光与微镜表面的法线成24度角，这样入射效果最好。【专利摘要】本专利技术公开了一种空间二维码双通道互补光通信系统。该系统包括光发送机模块和光接收机模块。光发送机模块包括：光源、透镜、DMD阵列、排干扰装置和电路控制部件；透镜把光源光束聚焦在DMD阵列面上；电路控制部件调节DMD阵列上微镜的随机翻转，形成不同的二维数值阵列面，利用DMD阵列正负12度翻转角度，形成两个光通道，把信号以二维阵列形式传输；排干扰装置可避免杂音干扰严重降低光通信传送的实际强度，最终影响光通信速度的问题；光接收机模块包括：光接收机前端、滤波器、电路控制部件；光接收机前端负责接收通过传输路径的二维阵列光信号，把光信号转换成电信号，经过滤波器滤除无用信息或噪声，筛选出有用信号给接收端。【IPC分类】H04B10-11【公开号】CN104702335【申请号】CN201510108846【专利技术人】李智, 李健, 向中辉 【申请人】四川大学【公开日】2015年6月10日【申请日】2015年3月13日本文档来自技高网...

【技术保护点】
本专利技术公开了一种空间二维码双通道互补光通信系统，该系统包括光发送机模块和光接收机模块；光发送机模块包括：光源、透镜、DMD阵列、排干扰装置和电路控制部件；透镜把光源光束聚焦在DMD阵列面上；电路控制部件调节DMD阵列上微镜的随机翻转，形成不同的二维数值阵列面，利用DMD阵列正负12度翻转角度，把有用的光信号转换为两个空间二维阵列光通道；排干扰装置可以避免杂音干扰严重降低光通信的传送的实际强度，最终影响光通信速度的问题；光接收机模块包括：光接收机前端、滤波器、电路控制部件；光接收机前端负责接收通过传输路径的二维阵列光信号，把光信号转换成电信号，经过滤波器滤除无用信息或者噪声，筛选出有用信号给接收端。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李智，李健，向中辉，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：四川;51