白光通信中反馈式光源对准控制装置制造方法
【专利摘要】白光通信中反馈式光源对准控制装置，本发明涉及的是白光通信中的光源对准【技术领域】，具体是一种反馈式光源对准控制装置。本发明是要解决因接收端相对通信光源的移动无法对准通信光源而导致通信误码率增大的问题，而提供了白光通信中反馈式光源对准控制装置。白光通信中反馈式光源对准控制装置包括通信光源（1）、二维摆镜（2）、透镜（3）、面阵探测器（4）、图像采集卡（5）、处理器（6）、摆镜驱动器（7）与A/D转换器（8）。本发明应用于白光通信的光源对准【技术领域】。
【专利说明】白光通信中反馈式光源对准控制装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及的是白光通信中的光源对准【技术领域】，具体是一种反馈式光源对准控制装置。
【背景技术】
[0002]白光通信是激光通信向可见光领域发展的一个新方向，近十几年受到越来越多人的关注。通信误码率与接收器接收到的光功率有关，光功率越大，通信误码率越低。在实际系统中，只有当信号光源发射的信号光进入接收器的视场内时，接收器才能接收到通信光信号，建立通信链路。但是由于接收器的视场角是有限的，当接收端发生位置移动时，信号光可能偏离接收器的光敏面，造成接收的信号光功率减小，导致误码率增大，这将不利于通信链路的保持。传统的白光通信接收端不具有光源对准的控制装置，难以实现对光源瞄准的控制，因此不能保证通信误码率。
【发明内容】
[0003]本发明是要解决因接收端相对通信光源的移动无法对准通信光源而导致通信误码率增大的问题，而提供了白光通信中反馈式光源对准控制装置。
[0004]白光通信中反馈式光源对准控制装置包括通信光源、二维摆镜、透镜、面阵探测器、图像采集卡、处理器、摆镜驱动器与A/D转换器；
[0005]所述处理器的摆镜控制数据输出端连接摆镜驱动器的输入控制端，所述摆镜驱动器的控制驱动输出端连接二维摆镜的控制信号输入端，所述二维摆镜的反射镜面偏转量检测信号输出端连接A/D转换器的信号输入端，A/D转换器的数据输出端连接处理器的反射镜面偏转量数据输入端，通信光源输出的信号光束经二维摆镜的镜面端反射到透镜的输入端中，经透镜的传输并由透镜的输出端输入到面阵探测器的输入端中，面阵探测器的图像信号输出端连接图像采集卡的图像信号输入端，图像采集卡的图像数据输出端连接处理器的图像数据输入端。
[0006]工作原理:
[0007]通信光源I输出的信号光在空间自由传播入射到二维摆镜2的镜面端，被二维摆镜2的镜面端反射到透镜3，经透镜3聚焦在面阵探测器4中，面阵探测器4通过图像采集卡5把信号光束的二维坐标数据输入到处理器6中，之后处理器6根据信号光束的二维坐标数据、二维摆镜2的反射镜面偏转量反馈数据，对二维摆镜2的反射镜面的偏转角度进行控制，从而实现对通信光源I的实时对准。
[0008]本发明在检测入射信号光束的角度时，其入射信号光束经过二维摆镜2的镜面端反射到透镜3后被聚焦在面阵探测器4上，面阵探测器4通过图像采集卡5把入射信号光束的二维坐标数据输入到处理器6中，使处理器6能对入射信号光束的角度进行实时跟踪检测。
[0009]本发明效果:[0010]本发明能控制二维摆镜反射输入信号光束的入射角度，实现对通信光源的实时对准，降低通信误码率，提高通信质量，其控制误差< 1°，同时也能对入射信号光束的角度进行实时跟踪检测，它还具有结构简单，易于制造等有点。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1是本发明的白光通信中反馈式光源对准控制装置图；其中，I为信光源、2为二维摆镜、3为透镜、4为面阵探测器、5为图像采集卡、6为处理器、7为摆镜驱动器、8为A/D转换器。
【具体实施方式】
[0012]【具体实施方式】一:本实施方式的白光通信中反馈式光源对准控制装置包括通信光源1、二维摆镜2、透镜3、面阵探测器4、图像采集卡5、处理器6、摆镜驱动器7与A/D转换器8 ；
[0013]所述处理器6的摆镜控制数据输出端连接摆镜驱动器7的输入控制端，所述摆镜驱动器7的控制驱动输出端连接二维摆镜2的控制信号输入端，所述二维摆镜2的反射镜面偏转量检测信号输出端连接A/D转换器8的信号输入端，A/D转换器8的数据输出端连接处理器6的反射镜面偏转量数据输入端，通信光源I输出的信号光束经二维摆镜2的镜面端反射到透镜3的输入端中，经透镜3的传输并由透镜3的输出端输入到面阵探测器4的输入端中，面阵探测器4的图像信号输出端连接图像采集卡5的图像信号输入端，图像采集卡5的图像数据输出端连接处理器6的图像数据输入端。
[0014]工作原理:
[0015]通信光源I输出的信号光在空间自由传播入射到二维摆镜2的镜面端，被二维摆镜2的镜面端反射到透镜3，经透镜3聚焦在面阵探测器4中，面阵探测器4通过图像采集卡5把信号光束的二维坐标数据输入到处理器6中，之后处理器6根据信号光束的二维坐标数据、二维摆镜2的反射镜面偏转量反馈数据，对二维摆镜2的反射镜面的偏转角度进行控制，从而实现对通信光源I的实时对准。
[0016]本实施方式在检测入射信号光束的角度时，其入射信号光束经过二维摆镜2的镜面端反射到透镜3后被聚焦在面阵探测器4上，面阵探测器4通过图像采集卡5把入射信号光束的二维坐标数据输入到处理器6中，使处理器6能对入射信号光束的角度进行实时跟踪检测。
[0017]本实施方式效果:
[0018]本实施方式能控制二维摆镜反射输入信号光束的入射角度，实现对通信光源的实时对准，降低通信误码率，提高通信质量，其控制误差< 1°，同时也能对入射信号光束的角度进行实时跟踪检测，它还具有结构简单，易于制造等有点。
[0019]【具体实施方式】二:本实施方式与【具体实施方式】一不同的是:所述通信光源I选用的是LED阵列光源。其它步骤及参数与【具体实施方式】一相同。
[0020]【具体实施方式】三:本实施方式与【具体实施方式】一或二不同的是:所述二维摆镜2选用的是哈工大博实精密测控有限公司研制的MPT-2JRL001型压电偏转镜，内置位移传感器。其它步骤及参数与【具体实施方式】一或二相同。[0021]【具体实施方式】四:本实施方式与【具体实施方式】一至三之一不同的是:所述透镜3的有效焦距为30mm，通光口径为10mm，通光光谱范围为400nm~llOOnm，透过率≥80%。其它步骤及参数与【具体实施方式】一至三之一相同。
[0022]【具体实施方式】五:本实施方式与【具体实施方式】一至四之一不同的是:所述面阵探测器4选用的是台湾敏通公司生产的MTV-1801面阵式C⑶摄像机。其它步骤及参数与【具体实施方式】一至四之一相同。
[0023]【具体实施方式】六:本实施方式与【具体实施方式】一至五之一不同的是:所述图像米集卡5选用的是北京嘉恒公司MPE-1000型号CCD图像采集卡。其它步骤及参数与【具体实施方式】一至五之一相同。
[0024]【具体实施方式】七:本实施方式与【具体实施方式】一至六之一不同的是:所述处理器6选用的是ATMEL公司的AT89C51单片机。其它步骤及参数与【具体实施方式】一至六之一相同。
[0025]【具体实施方式】八:本实施方式与【具体实施方式】一至七之一不同的是:所述摆镜驱动器7选用的是德国公司P841.20型压电陶瓷驱动。其它步骤及参数与【具体实施方式】一至七之一相同。
[0026]【具体实施方式】九:本实施方式与【具体实施方式】一至八之一不同的是:所述A/D转换器8选用的是ADLINK公司PC1-9810型号模数转换卡。其它步骤及参数与【具体实施方式】一至八之一相同。
【权利要求】
1.白光通信中反馈式光源对准控制装置，其特征在于白光通信中反馈式光源对准控制装置包括通信光源(I)、二维摆镜(2)、透镜(3)、面阵探测器(4)、图像采集卡(5)、处理器(6)、摆镜驱动器(7)与A/D转换器(8)； 所述处理器(6)的摆镜控制数据输出端连接摆镜驱动器(7)的输入控制端，所述摆镜驱动器(7)的控制驱动输出端连接二维摆镜(2)的控制信号输入端，所述二维摆镜(2)的反射镜面偏转量检测信号输出端连接A/D转换器(8)的信号输入端，A/D转换器(8)的数据输出端连接处理器(6)的反射镜面偏转量数据输入端，通信光源(I)输出的信号光束经二维摆镜(2)的镜面端反射到透镜(3)的输入端中，经透镜(3)的传输并由透镜(3)的输出端输入到面阵探测器(4)的输入端中，面阵探测器(4)的图像信号输出端连接图像采集卡(5)的图像信号输入端，图像采集卡(5)的图像数据输出端连接处理器(6)的图像数据输入端。
2.根据权利要求1所述的白光通信中反馈式光源对准控制装置，其特征在于所述通信光源(I)选用的是LED阵列光源。
3.根据权利要求2所述的白光通信中反馈式光源对准控制装置，其特征在于所述二维摆镜(2)选用的是哈工大博实精密测控有限公司研制的MPT-2JRL001型压电偏转镜，内置位移传感器。
4.根据权利要求3所述的白光通信中反馈式光源对准控制装置，其特征在于所述透镜(3)的有效焦距为30mm，通光口径为10mm，通光光谱范围为400nm~llOOnm，透过率≥80%。
5.根据权利要求4所述的白光通信中反馈式光源对准控制装置，其特征在于所述面阵探测器(4)选用的是台湾敏通公司生产的MTV-1801面阵式CXD摄像机。
6.根据权利要求5所述的白光通信中反馈式光源对准控制装置，其特征在于所述图像采集卡(5)选用的是北京嘉恒公司MPE-1000型号CXD图像采集卡。
7.根据权利要求6所述的白光通信中反馈式光源对准控制装置，其特征在于所述处理器(6)选用的是ATMEL公司的AT89C51单片机。
8.根据权利要求7所述的白光通信中反馈式光源对准控制装置，其特征在于所述摆镜驱动器(7)选用的是德国公司P841.20型压电陶瓷驱动。
9.根据权利要求8所述的白光通信中反馈式光源对准控制装置，其特征在于所述A/D转换器(8)选用的是ADLINK公司PC1-9810型号模数转换卡。
【文档编号】G02B6/42GK103558669SQ201310572196
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年11月15日 优先权日:2013年11月15日
【发明者】俞建杰, 韩琦琦, 谢小龙, 杜继东, 胥全春, 周彦平 申请人:哈尔滨工业大学