激光通信演示仪器的制造方法
【专利摘要】本实用新型的激光通信演示仪器，包括激光发送部分和激光接收部分，特征在于：激光发送部分包括激光发生器、激光调制器和光学发射天线，激光发生器和待传送信息均与激光调制器的输入端相连接；激光接收部分包括光学接收天线、光探测器、解调电路和放大电路，光学接收天线用于接收光学发射天线发出的激光信号；放大电路还原出激光所传送的信息。本实用新型的激光通信演示仪器，不仅实现了无线激光传送数字信息、音频信号，还使初学者更加深刻、形象地理解激光的无线传输，有利于无线激光传输的教学和学习。本实用新型的激光通信演示仪器，制作成本低，可形象地演示出激光通信的原理，并且可用于民用中低端激光通信，大大降低了激光通信的成本门槛。
【专利说明】激光通信演示仪器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种激光通信演示仪器，更具体的说，尤其涉及一种的采用激光无线传输的激光通信演示仪器。
【背景技术】
[0002]在激光通信的演示实验中，只有光纤通信演示实验仪器和激光监听演示实验仪器，目前还没有用来演示无线激光通信的演示实验仪器。激光通信正处于快速发展阶段，无线激光通信由于应用成本高，目前还没得到广泛应用。研制一个简易廉价的无线激光通信演示仪器，有利于初学者更加深刻、形象地理解激光通信的原理，且市场前景非常广阔。
【发明内容】
[0003]本实用新型为了克服上述技术问题的缺点，提供了一种采用激光无线传输的激光通信演示仪器。
[0004]本实用新型的激光通信演示仪器，包括激光发送部分和激光接收部分，其特别之处在于:所述激光发送部分包括激光发生器、激光调制器和光学发射天线，激光发生器和待传送信息均与激光调制器的输入端相连接，激光调制器的输出与光学发射天线相连接；所述激光接收部分包括光学接收天线、光探测器、解调电路和放大电路，光学接收天线用于接收光学发射天线发出的激光信号，光探测器的输入、输出端分别与光学接收天线和解调电路相连接；放大电路对解调电路输出的信号进行放大，并还原出激光所传送的信息。
[0005]本实用新型的激光通信演示仪器，所述解调电路由两个型号为LM324N的放大器级联而成，放大电路由型号为LM386的放大器组成。
[0006]本实用新型的激光通信演示仪器，所述光学接收天线为太阳能电池板。
[0007]本实用新型的激光通信演示仪器，所述光学发射天线发出的激光与作为光学接收天线的太阳能电池板表面的夹角为0°，激光照射到太阳能电池板表面的面积占太阳能电池板表面积的35%。
[0008]本实用新型的有益效果是:本实用新型的激光通信演示仪器，在激光发送部分，通过设置可将待传送信息调制在激光信号上的激光调制器，在接收部分，通过设置光探测器、解调电路和放大电路，可有效地实现对激光信号的接收、将激光信号转化为电信号以及将传送的信息还原出来，不仅实现了无线激光传送数字信息、音频信号，还可使初学者更加深亥IJ、形象地理解激光的无线传输，有利于无线激光传输的教学和学习，成本低、有益效果显著、宜于大规模推广应用。
[0009]本实用新型的激光通信演示仪器，制作成本低，可形象地演示出激光通信的原理，并且可用于民用中低端激光通信，大大降低了激光通信的成本门槛。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1为本实用新型的激光通信演示仪器的原理图；[0011]图2为本实用新型中解调电路的电路图；
[0012]图3为本实用新型中放大电路的电路图；
[0013]图4为太阳能电池板的相对灵敏度与光束入射角的关系图；
[0014]图5为太阳能电池板的相对灵敏度与接收光斑面积的关系。
[0015]图中:I激光发生器，2激光调制器，3光学发射天线，4光学接收天线，5光探测器，6解调电路，7放大电路。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。
[0017]如图1所示，给出了本实用新型的激光通信演示仪器的原理图，激光发生器1、激光调制器2和光学发射天线3组成了激光通信演示仪器的激光发送部分，激光发生器I用于产生激光并输入至激光调制器2中，激光调制器2用于将待传送的信息(如数字信号、音频输入等)调制在激光上，并将调制后的激光信号传输至光学发射天线3中，光学发射天线3用于将调制后的激光信号以无线的形式发送出去。
[0018]光学接收天线4、光探测器5、解调电路6以及放大电路7组成了本实用新型的激光通信演示仪器的激光接收部分，光学接收天线4用于接收光学发射天线3发出的激光信号，光学接收天线4将接收到的激光信号输入至光探测器5中，光探测器5将输入的激光信号转化为电信号并输入至解调电路6之中，解调电路6将激光中携带的传送信息解调出来，解调出来的信号经放大电路7的放大后，还原出传送的信息(如数字信号、音频输入等)。光学接收天线4可采用太阳能电池板，以实现对激光信号的接收。
[0019]如图2所示，给出了解调电路6的电路图，其由两个放大器LM324N级联而成，实现对接收信号的解调作用。如图3所示，给出了放大电路的结构示意图，其由型号为LM386的放大器组成，图2中解调电路输出端接于图3中放大电路7的输入端上。
[0020]如图4所示，在内调制模式下，改变入射在作为光学接收天线的太阳能电池板表面的激光束的角度，检测激光通信的调制效果其相对灵敏度与光束入射角的关系如图4所示。保持入射激光角度不变，调节太阳能电池板接收到的激光束光斑大小，确定出最佳接收参数。由于发射的激光束会产生扩束现象，因此光斑面积大小是影响外调制接受效果的主要因素，对灵敏度与接收光斑面积关系如图5所示。经过如上分析可知，在内调制模式下，入射在光电二极管表面的激光束的入射角为0°时通信效果最好；而在外调制模式下，通信效果受到光斑照射面积的影响较大，且光斑占接收表面的面积比为35%时接收效果最佳；为了避免受到散光的影响，在接收的太阳能电池板前放置滤光片，则可较好地解决杂光的干扰，使通信音质更好。
[0021]本实用新型的激光通信演示仪器能够利用激光无线传输音频信号以及简单的数字信号，与光纤通信演示仪器相比，此实验仪器采用激光无线传输，可以形象观察到激光传输路径，可以接入信号源和示波器，直观地看到输入输出信号波形；另外可以接入话筒和音响，用来演示自己声音的无线传输。此仪器可传输声音信息及低频的数字信息，信号失真率极低。此仪器完全自制，制作成本低，可形象地演示出激光通信的原理，并且可用于民用中低端激光通信，大大降低了激光通信的成本门槛。此演示实验仪的制作具有积极的作用。
【权利要求】
1.一种激光通信演示仪器，包括激光发送部分和激光接收部分，其特征在于:所述激光发送部分包括激光发生器(I)、激光调制器(2)和光学发射天线(3)，激光发生器和待传送信息均与激光调制器的输入端相连接，激光调制器的输出与光学发射天线相连接；所述激光接收部分包括光学接收天线(4)、光探测器(5)、解调电路(6)和放大电路(7)，光学接收天线用于接收光学发射天线发出的激光信号，光探测器的输入、输出端分别与光学接收天线和解调电路相连接；放大电路对解调电路输出的信号进行放大，并还原出激光所传送的信息。
2.根据权利要求1所述的激光通信演示仪器，其特征在于:所述解调电路(6)由两个型号为LM324N的放大器级联而成,放大电路(7)由型号为LM386的放大器组成。
3.根据权利要求1或2所述的激光通信演示仪器，其特征在于:所述光学接收天线(4)为太阳能电池板。
4.根据权利要求3所述的激光通信演示仪器，其特征在于:所述光学发射天线(3)发出的激光与作为光学接收天线(4)的太阳能电池板表面的夹角为0°，激光照射到太阳能电池板表面的面积占太阳能电池板表面积的35%。
【文档编号】G09B23/22GK203465882SQ201320514987
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2013年8月22日 优先权日:2013年8月22日
【发明者】马国利, 李民, 冉德纲, 刘媛媛 申请人:滨州学院