的法拉第旋转角Θ的设计公式为:
[0021]0=Vd.H.I
[0022]式中，Vd表不费尔德常数，H表不外加磁场强度，I表不光在介质中的光程；
[0023]对于所述参数Vd和所述参数I已确定的磁致旋光介质，可以通过改变外加电场以改变所述参数H，从而实现对所述法拉第旋转角Θ的控制。
[0024]进一步，通过对所述法拉第旋转角Θ的控制，可以实现对上行信道与下行信道的信道接收端的通断控制，即可以实现信道接收端接收光信号或者无法接收光信号。
[0025]如图1所示，图1中1-1为下行LED驱动模块，1_2为下行LED，1_3为下行聚光透镜，1-4为下行光电检测模块。
[0026]如图2所示，图2中2-1为LED驱动模块，2_2为LED，2_3为起偏器，2_4为磁致旋光介质(即磁光材料)，2-5为检偏器，2-6为聚光透镜，2-7为光电探测器。所述的LED驱动模块对电信号进行处理，使电信号能够加载到LED上。所述的LED模块对电信号进行转化，使电信号转化为光信号再将光信号发出。所述的起偏器的透光轴方向平行于图面，使经过起偏器的光信号成为偏振方向平行于图面的偏振光。所述的磁致旋光介质接收到通过起偏器的偏振光光信号。所述的A C交流电源通过控制电场大小改变施加在磁光材料上的磁场大小，使偏振光光信号的偏振方向发生旋转。所述的检偏器的透光轴方向垂直于图面同时与起偏器的透光轴正交，检偏器对偏振方向和透光轴方向一致的光信号选择通过，对偏振方向和透光轴方向正交的光信号选择过滤。所述的透镜放置于检偏器后，使光信号聚焦到光电检测器上。所述光电检测模块将光信号接收，使光信号转为为电信号再进行信号处理。进一步的，所述磁致旋光介质可以通过控制光信号偏振方向的旋转角度来选择是否让偏振光通过后面的检偏器。如果旋转方向为90°，则偏振光可以通过所述检偏器，所述光电检测模块可以接收到光信号并且正常工作。如果旋转方向为0°或者180°，则所述偏振光无法通过检偏器，所述光电检测模块接收不到光信号且无法工作。
[0027]实例:图3所示，可见光通信系统中，所述起偏器置于上行信道和下行信道的信号发送端，将LED出射的光载波转换为线偏振光。所述磁致旋光介质置于起偏器和检偏器之间，对线偏振光实现旋光操作。所述检偏器置于上行信道和下行信道的信道接收端，接收已发生旋光操作的光载波。进一步，所述起偏器和所述检偏器的光轴相互正交。进一步，所述的上行传输装置和下行传输装置对称。所述氯化钠磁致旋光晶费尔德常数Vd=0.036分/高斯.厘米，所述的氯化钠磁致旋光晶长度1 = 10厘米，根据所述磁致旋光晶体的设计参数公式，调节施加在磁致旋光晶体上的磁场强度H，可以调节磁致旋光晶体的旋光能力，从而可根据实际需要，使偏振光信号选择性地通过检偏器。所述磁场强度H = O高斯时，所述氯化钠磁致旋光晶对偏振光信号旋光角度θ = 0°，光信号的偏振方向没有发生变化而且光信号的偏振方向与所述检偏器的透光轴方向正交，此时光信号无法通过所述检偏器，所述的光电检测器无法接收到光信号。所述磁场强度Η = 250高斯时，所述氯化钠磁致旋光晶对偏振光信号旋光角度θ = 90°，光信号的偏振方向发生变化而且光信号的偏振方向与所述检偏器的透光轴方向平行，此时光信号可以通过所述检偏器，所述的光电检测器能够接收到光信号。
【主权项】
1.一种用于双工可见光通信系统的信道控制装置，其特征在于:包括起偏器、磁致旋光介质和检偏器，所述磁致旋光介质介于所述起偏器与所述检偏器之间，所述起偏器置于上行信道和下行信道的信号发送端，用于将LED出射的光载波转换为线偏振光;所述磁致旋光介质置于起偏器和检偏器之间，用于对线偏振光实现旋光操作;所述检偏器置于上行信道和下行信道的信道接收端，用于接收已发生旋光操作的光载波;所述起偏器和所述检偏器的光轴相互正交。2.—种用如权利要求1所述的用于双工可见光通信系统的信道控制装置实现的信道控制方法，其特征在于:通过控制所述磁致旋光介质的法拉第旋转角Θ以改变双工可见光通信系统中上行信道与下行信道的光载波偏振角度，所述磁致旋光介质的法拉第旋转角Θ的设计公式为:0 = Vd.H.I 式中，Vd表不费尔德常数，H表不外加磁场强度，I表不光在介质中的光程； 对于所述参数Vd和所述参数I已确定的磁致旋光介质，可以通过改变外加电场以改变所述参数H，从而实现对所述法拉第旋转角Θ的控制。3.如权利要求2所述的信道控制方法，其特征在于:通过对所述法拉第旋转角Θ的控制，实现对上行信道与下行信道的信道接收端的通断控制，即实现信道接收端接收光信号或者无法接收光信号。
【专利摘要】一种用于双工可见光通信系统的信道控制装置，包括起偏器、磁致旋光介质和检偏器，磁致旋光介质介于起偏器与检偏器之间，起偏器置于上行信道和下行信道的信号发送端，用于将LED出射的光载波转换为线偏振光；磁致旋光介质置于起偏器和检偏器之间，用于对线偏振光实现旋光操作；检偏器置于上行信道和下行信道的信道接收端，用于接收已发生旋光操作的光载波；起偏器和所述检偏器的光轴相互正交。以及提供一种用于双工可见光通信系统的信道控制方法，通过控制所述磁致旋光介质的法拉第旋转角θ以改变双工可见光通信系统中上行信道与下行信道的光载波偏振角度。本发明有效解决上行信道和下行信道之间的光载波干扰问题、降低成本。
【IPC分类】H04B10/27, H04B10/116
【公开号】CN105515659
【申请号】CN201510862968
【发明人】付明磊, 刘星, 杨川川, 曾宪宇, 朱伟俊
【申请人】浙江工业大学
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2015年12月1日