光通信系统技术方案

本发明专利技术公开了光通信系统，应用于光通信技术领域，该光通信系统包括：光发射单元、合束单元以及光处理单元。该光发射单元，与该合束单元相对设置，用于向该合束单元发射携带有第一影音信息的涡旋光束和携带有第二影音信息的高斯光束。该合束单元，与该光处理单元相对设置，用于将接收的该涡旋光束和该高斯光束进行合束，并将得到的合束光束通过自由空间光通信传输信道传输给该光处理单元。该光处理单元，用于接收并处理该合束光束，根据该合束光束得到该第一影音信息和该第二影音信息。本发明专利技术公开的光通信系统可提高光通信的通信容量。

optical communication system

The invention discloses an optical communication system, which is applied in the field of optical communication technology. The optical communication system includes an optical transmitting unit, a beam combining unit and an optical processing unit. The optical transmitting unit, relative to the beam combining unit, is used to transmit a vortex beam carrying the first audio-visual information and a Gaussian beam carrying the second audio-visual information to the beam combining unit. The beam combining unit, relative to the optical processing unit, is used to combine the received vortex beam and the Gauss beam and transmit the resulting beam to the optical processing unit through the free space optical communication transmission channel. The optical processing unit receives and processes the combined beam, and obtains the first audio-visual information and the second audio-visual information according to the combined beam. The optical communication system disclosed by the invention can improve the communication capacity of optical communication.

【技术实现步骤摘要】
光通信系统
本专利技术涉及光通信
，尤其涉及一种光通信系统。
技术介绍
随着互联网、物联网及云计算等技术的高速发展，人们对于通信容量和速率的要求越来越高，而光通信技术利用光为信号传输的主要载体，因具有大容量、高速率和成本低等优势而逐渐应用开来。其中，FSO(FreeSpaceOpticalCommunication，自由空间光通信)又称为OWC(OpticalWirelessCommunication，光无线通信)，是一种通过自由空间传输调制光信号的光通信技术，具有带宽高、保密性好、无需频段申请以及架设方便等优点，被广泛应用于战地临时通信网以及跨江、跨湖等不便于铺设光纤或电缆的场所，但是目前的自由空间光通信系统存在通信容量较低的问题。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种光通信系统，可提高光通信系统的通信容量。本专利技术实施例提供了一种光通信系统，所述光通信系统包括：光发射单元、合束单元以及光处理单元；所述光发射单元，与所述合束单元相对设置，用于向所述合束单元发射携带有第一影音信息的涡旋光束和携带有第二影音信息的高斯光束；所述合束单元，与所述光处理单元相对设置，用于将接收的所述涡旋光束和所述高斯光束进行合束，并将得到的合束光束通过自由空间光通信传输信道传输给所述光处理单元；所述光处理单元，用于接收并处理所述合束光束，根据所述合束光束得到所述第一影音信息和所述第二影音信息。从上述实施例可知，通过涡旋光束携带第一影音信息以及高斯光束携带第二影音信息，而涡旋光束是一类等相位且呈螺旋状的光束，因此可与高斯光束合并为合束光束，并且通过自由空间光通信信道进行同轴传输，则利用一个自由空间光通信信道传输了第一影音信息和第二影音信息，提高了光通信的通信容量。附图说明图1是本专利技术提供的第一实施例中的光通信系统的结构示意图；图2是本专利技术提供的第二实施例中的光通信系统的结构示意图；图3是本专利技术提供的第二实施例中的光通信系统中的音频传输装置的连接示意图；图4是本专利技术提供的第二实施例中的光通信系统的第二连接示意图；图5是本专利技术提供的第二实施例中的光通信系统的光路示意图；图6是本专利技术提供的第二实施例中的光通信系统中的携带有第一影音信息的涡旋光束的光斑示意图；图7是本专利技术提供的第二实施例中的光通信系统中的携带有第二影音信息的高斯光束的光斑示意图；图8是本专利技术提供的第二实施例中的光通信系统中的合束光束的光斑示意图；图9是本专利技术提供的第二实施例中的光通信系统中的转换高斯光束的光斑示意图；图10是本专利技术提供的第二实施例中的光发射单元中的视频信息示意图；图11是本专利技术提供的第二实施例中的光接收单元中的视频信息示意图。具体实施方式为使得本专利技术的专利技术目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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，而非全部实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域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。图1是本专利技术提供的第一实施例中的光通信系统的结构示意图。如图1所示，光通信系统包括：光发射单元101、合束单元102以及光处理单元103。光发射单元101，与合束单元102相对设置，用于向合束单元102发射携带有第一影音信息的涡旋光束和携带有第二影音信息的高斯光束。合束单元102，与光处理单元103相对设置，用于将接收的涡旋光束和高斯光束进行合束，并将得到的合束光束通过自由空间光通信传输信道传输给光处理单元103。光处理单元103，用于接收并处理合束光束，根据合束光束得到第一影音信息和第二影音信息。具体的，光发射单元101利用涡旋光束传输第一影音信息，利用高斯光束传输第二影音信息，而涡旋光束是一类等相位且呈螺旋状的光束，具有轨道角动量(OrbitalAngularMomentum，OAM)，因此涡旋光束与高斯光束可在通过合束单元102后位于同一自由空间光通信传输信道，位于同一自由空间通信传输信道的涡旋光束和高斯光束为合束光束，光处理单元103接收合束光束，并进行解调分析等工作，根据该合束光束分别得到第一影音信息和第二影音信息。在实际应用中，合束单元102可为BS(BeamSplitter，分束镜)。在本专利技术实施例中，通过涡旋光束携带第一影音信息以及高斯光束携带第二影音信息，而涡旋光束是一类等相位且呈螺旋状的光束，因此可与高斯光束合并为合束光束，并且通过自由空间光通信信道进行同轴传输，则利用一个自由空间光通信信道传输了第一影音信息和第二影音信息，提高了光通信的通信容量。参见图2，图2是本专利技术提供的第二实施例中的光通信系统的结构示意图，如图2所示，与图1所示的专利技术实施例中的光通信系统不同的是，于本专利技术实施例中：进一步地，第一影音信息为音频信息，第二影音信息为视频信息。或者，第一影音信息为视频信息，第二影音信息为音频信息。则在实际应用中，为了传输音频信息和视频信息，可利用涡旋光束携带音频信息，高斯光束携带视频信息，也可利用涡旋光束携带视频信息，高斯光束携带音频信息。进一步地，光发射单元101包括：音频调制电路1011和音频光源1012。音频调制电路1011，外接音频信号源201，并与音频光源1012相连，用于接收音频信号源201发送的音频信号并进行调制，得到调制音频信号并发送给音频光源1012，所述音频信号携带有音频信息。音频光源1012，用于接收调制音频信号，并转化为携带有音频信息的高斯光束。具体的，音频信号源201提供音频信号并发送给音频调制电路1011，音频调制电路1011将音频信号调制后发送给音频光源1012，以将携带有音频信息的音频信号调制为携带有音频信息的调制音频信号，并将携带有音频信息的调制音频信号转化为携带有音频信息的高斯光束，即将音频信息的载体由电信号转化为光信号。在实际应用中，音频信号源201可为音乐播放器，音频光源1012可为带尾纤的激光器，与音频调制电路1011相连，激光器发射的光信号的强度可随着音频调制电路1011输入的调制电流的强度的变化而变化。较佳的，音频光源1012发射的光信号的波长为635nm(纳米)，并且通过光纤准直器进行准直后平行出射光信号。进一步地，光发射单元101还包括：第一USRP(UniversalSoftwareRadioPeripheral，通用软件无线电外设)1013和视频光源1014。第一USRP1013，外接视频信号源202，并与视频光源1014相连，用于接收视频信号源202发送的视频信号并进行调制，得到调制视频信号并发送给视频光源1014，视频信号携带有视频信息。视频光源1014，用于接收调制视频信号，并转化为携带有视频信息的高斯光束。具体的，视频信号源202提供视频信号并发送给第一USRP1013，第一USRP1013将视频信号调制后发送给视频光源1014，以将携带有视频信息的视频信号调制为携带有视频信息的调制视频信号，并将携带有视频信息的调制视频信号转化为携带有视频信息的高斯光束，即将视频信息的载体由电信号转化为光信号。在实际应用中，视频信号源202可为笔记本电脑内部的视频文件，视频光源1014可为激光器。在实际应用中，视频信号源202需要进行传本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光通信系统，其特征在于，所述光通信系统包括：光发射单元、合束单元以及光处理单元；所述光发射单元，与所述合束单元相对设置，用于向所述合束单元发射携带有第一影音信息的涡旋光束和携带有第二影音信息的高斯光束；所述合束单元，与所述光处理单元相对设置，用于将接收的所述涡旋光束和所述高斯光束进行合束，并将得到的合束光束通过自由空间光通信传输信道传输给所述光处理单元；所述光处理单元，用于接收并处理所述合束光束，根据所述合束光束得到所述第一影音信息和所述第二影音信息。

【技术特征摘要】
1.一种光通信系统，其特征在于，所述光通信系统包括：光发射单元、合束单元以及光处理单元；所述光发射单元，与所述合束单元相对设置，用于向所述合束单元发射携带有第一影音信息的涡旋光束和携带有第二影音信息的高斯光束；所述合束单元，与所述光处理单元相对设置，用于将接收的所述涡旋光束和所述高斯光束进行合束，并将得到的合束光束通过自由空间光通信传输信道传输给所述光处理单元；所述光处理单元，用于接收并处理所述合束光束，根据所述合束光束得到所述第一影音信息和所述第二影音信息。2.如权利要求1所述的光通信系统，其特征在于，所述第一影音信息为音频信息，所述第二影音信息为视频信息；或者，所述第一影音信息为视频信息，所述第二影音信息为音频信息。3.如权利要求2所述的光通信系统，其特征在于，所述光发射单元包括：音频调制电路和音频光源；所述音频调制电路，外接音频信号源，并与所述音频光源相连，用于接收所述音频信号源发送的音频信号并进行调制，得到调制音频信号并发送给所述音频光源，所述音频信号携带有所述音频信息；所述音频光源，用于接收所述调制音频信号，并转化为携带有音频信息的高斯光束。4.如权利要求3所述的光通信系统，其特征在于，所述光发射单元还包括：第一通用软件无线电外设和视频光源；所述第一通用软件无线电外设，外接视频信号源，并与所述视频光源相连，用于接收所述视频信号源发送的视频信号并进行调制，得到调制视频信号并发送给所述视频光源，所述视频信号携带有所述视频信息；所述视频光源，用于接收所述调制视频信号，并转化为携带有视频信息的高斯光束。5.如权利要求4所述的光通信系统，其特征在于，所述光发射单元还包括涡旋光产生单元；所述涡旋光产生单元，一侧与所述视频光源或音频光源相对设置，用于接收所述携带有音频信息的高斯光束并转化为携带有音频信息的涡旋光束，或者，接收所述携带有视频信息的高斯光束并转化为携带有视频信息的涡旋光束；所述涡旋光产生单元，另一侧与所述合束单元相对设置，还用于将所述携带有音频信息的涡旋光束或所述携带有视频信息的涡旋光束发送给所述合束单元。6.如权利要求2所述光通信系统，其特征在于，所述光处理单元包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：张珊，雷霆，袁小聪，谢友朋，
申请(专利权)人：深圳市深光谷科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44