光学设备的校准的制作方法
【专利说明】光学设备的校准
[0001] 本公开涉及在自由空间中的通信，以及更具体地涉及针对在设备之间的通信的光 学设备的校准。
[0002] 可以在诸如固定和/或移动通信设备、基站和其它接入点、服务器、机器类型的设 备等的两个或更多设备之间提供通信链路。通过无线连接，通信可以发生在自由空间中。在 自由空间中的通信的示例是使用光作为物理机制的信息传递。可以针对各种类型的信息的 通信，例如针对控制和用户信息的通信和/或针对安全应用，提供光链路。
[0003] 传统上，通过光纤来使得能够光学信息传递。可以在节点之间传送光信号，因为光 纤的全内反射保持信号是被限制的。可以例如基于激光束来提供自由光通信。定向自由 空间光（FS0)通信已经用于许多不同的情景，诸如例如用于近距离通信、控制和安全应用。 FS0应用的示例是高带宽解决方案，其中光学连通性被提供给在当前基于光纤的网络的"最 后一公里"内的场所。FS0链路被认为针对这种类型的部署有优点，例如因为FS0技术不要 求联邦通信委员会许可，它是用于传送在模拟格式中的现有的射频（RF)信号的可行的传 输介质，以及它被认为不受电磁干扰影响。自由空间光链路的应用的又一个示例是在陆地 上、海上、空中的，或空间中的不同类型的车辆之间的通信。此类应用的更详细的示例包含 车辆间交通安全通信和在军事情景中的通信。FS0已经被提议用于在手持型设备中的超高 带宽通信。定向光链路也是针对可以用于安全通信的量子密钥分配（QKD)的先决条件。注 意的是，以上不是FS0的使用的穷尽性列表，以及它被认为具有可能性以在将来扩展到各 种新的领域和应用。
[0004] 当使用自由空间光链路时，需要在通信设备之间的校准。也就是说，为了在两个光 模块之间建立定向光链路，如果模块作为发射器进行操作，则该模块需要调节它的光束的 方向，或如果模块作为接收器进行操作，则该模块需要调节它的视野。与校准的质量有关的 反馈用作这些调节的基础。基本方法是对所有参数进行增量改变，以及在每个增量后，发射 器和接收器进行通信以判定该调节改进了还是恶化了校准。这可能是很长的过程。在更高 级的方法中，发射器能够快速地扫描给定的立体角或模式，以及随后，发射器和接收器能够 进行通信以判定哪个调节是适当的。还可以在接收器侧通过使用在主接收器附近的多个检 测器，例如使用电耦合器件（CCD)相机，来做出改进。尽管这允许接收器优化它的视野而不 需要与发射器通信，但是发射器仍然需要来自接收器的反馈以调节它的光束。
[0005] 已知的方法基于在模块之间的通信和/或一定数量的试错法。这可能是费时的。 如果模块中的至少一个模块移动或传播介质扰动，则有问题的情况也可以出现。
[0006] 注意的是，此处论述的问题不局限于任何特定装置和应用，而是可以出现在可能 需要光链路的任何情景中。
[0007] 本发明的实施例旨在解决以上问题中的一个或若干问题。
[0008] 根据一个方面，提供了一种用于对设备的光学组件进行调节的方法，所述方法包 括：确定所述光学组件的耦合效率的至少一个导数，所述耦合效率为用于所述光学组件的 操纵功能的控制的参数的函数，其中至少一个振荡成分被诱导到所述参数中，以及基于所 确定的至少一个导数来确定所述光学组件的调节。
[0009] 根据另一个方面，提供了一种用于对设备的光学组件的调节进行协助的方法，所 述方法包括：由第二设备将至少一个振荡成分诱导到将由所述设备使用的针对所述光学组 件的操纵功能的控制的参数中以使得能够基于作为所述参数的函数的所述光学组件的耦 合效率的所确定的至少一个导数，确定所述光学组件的调节。
[0010] 根据另一个方面，提供了一种装置，所述装置包括至少一个处理器、和包含计算机 程序代码的至少一个存储器，其中所述至少一个存储器和所述计算机程序代码被配置为使 用所述至少一个处理器使得所述装置至少确定设备的光学组件的耦合效率的至少一个导 数，所述耦合效率为用于光学组件的操纵功能的控制的参数的函数，其中至少一个振荡成 分被诱导到所述参数中，以及基于所确定的至少一个导数来确定所述光学组件的调节。 [0011] 根据又一个方面，提供了一种装置，所述装置包括：光束的至少一个发射器，以及 控制器，所述控制器被配置为控制所述至少一个发射器，其中所述装置被配置为至少将至 少一个振荡成分诱导到将由所述光束的接收器所使用的针对所述接收器的光学组件的操 纵功能的控制的参数中，以使得能够基于作为所述参数的函数的所述光学组件的耦合效率 的所确定的至少一个导数，确定所述光学组件的调节。
[0012] 根据更详细的方面，基于所确定的调节来调节光学组件的方位。可以迭代地执行 确定和调节步骤直到实现光学信号的预定质量。
[0013] 可以基于所述确定来控制光学组件的视野的方向和/或由光学组件发射的光束 的方向。
[0014] 可以通过将振荡成分应用于用于控制光学组件的操纵功能的每个参数，将所述至 少一个振荡成分诱导到所述参数中。
[0015] 可以通过将振荡应用到由另一个光学组件发射的光束中，将所述至少一个振荡成 分诱导到所述参数中。
[0016] 可以通过通过周期性地开启关闭由辅助发射器发射的辅助信标来模拟振荡，将所 述至少一个振荡成分诱导到所述参数中。
[0017] 可以确定在应用于每个参数的频率处的傅里叶成分。
[0018] 可以提供不同准确度水平的至少两个调节过程。在更具体的实施例中，提供了粗 校准和准确校准，在粗校准中，确定针对发散信标的导数，在准确校准中，确定针对主要光 束的导数。
[0019] 也可以提供被布置以实现实施例的设备，诸如移动通信设备和/或固定或非固定 目标设备。可以提供包括此类设备中的至少一个设备的系统。
[0020] 也可以提供包括适应于执行本申请所描述的方法的程序代码的计算机程序。根据 另一些实施例，提供用于提供以上方法中的至少一个方法的装置和/或计算机程序产品， 该计算机程序产品能够被包含在计算机可读介质上。
[0021] 应当了解的是，可以将任何方面的任何特征与任何其它方面的任何其它特征组 合。
[0022] 现在，将参照以下示例和附图通过示例进一步详细地描述实施例，在附图中：
[0023] 图la和图lb示出了根据某些实施例的两个协作的设备的示意图，
[0024] 图2示出了控制装置的示例，
[0025] 图3是根据实施例的流程图，
[0026] 图4a、5b、5a和图5b示出了根据另一些实施例的两个协作的设备的示意图，以及
[0027] 图6是根据实施例的流程图。
[0028] 在以下，在以下情景中解释某些示例实施例：在两个光学装置之间（例如在两个 移动设备之间或在移动设备和固定终端设备之间）的光链路上提供通信。移动设备可以是 例如手持型设备或以其他方式的便携式设备。用于通信的用户的移动设备通常被称为用户 设备（UE)或终端。可以由拥有用于在光通道上通信的光通信装置的任何设备来提供用于 实现实施例的移动设备。移动设备也可以能够在例如由蜂窝系统和/或本地无线系统提供 的通道上发送信号和/或接收无线信号。移动设备的非限制性示例包含：诸如移动电话或 被称为'智能电话'的移动台（MS)、拥有无线通信能力的诸如膝上型计算机、平板计算机或 个人数字助理（PDA)的便携式计算机、诸如与眼镜、头盔、帽子、衣服等集成的可穿戴无线 设备的其它便携式设备、具有无线能力的通用串行总线（USB)棒、调制解调器数据卡或这 些的任何组合或诸如此类。
[0029] 在图la和lb中，示出了包括经由光链路通信的设备10和20的系统。图la和lb 示出了发射设备10 (被标记为终端A)、和接收或目标设备20 (被标记为终端B)。该设备提 供光模块，该光模块被配置为最大化基于光学激光的定向通信链路的耦合效率。光链路可 以被提供例如在紫外线（UV)到红外线（IR)的范围中，或作为任何其它波状信号。设备20 的一个设备包括