一种双模式水下无线光通信方法与流程

本发明涉及水下无线通信技术领域，具体为一种双模式水下无线光通信方法，采用led(发光二极管)进行对准和低速通信后，再采用ld(激光二极管)进行高速通信，形成不对称的双模通信方式。

背景技术：

目前，水下无线通信主要包括：低频电磁波通信、水声通信和无线光通信。低频电磁波通信采用极低频无线电波进行信息的水下传输，其通信速率极低，通信距离短，收发设备庞大。水声通信是目前较为成熟的水下无线通信方式，其传输距离远，通信可靠度较高，设备复杂性中等，但是通信速率相对较低，难以满足视频等大容量数据传输需求。随着海水中蓝绿光通信窗口的发现，水下无线光通信成为一种新的水下无线通信手段，其传输速率极高，传输距离中等，收发设备小巧，通信保密性好，得到了越来越多的应用。

水下蓝绿光通信光源主要分为led和ld，led发射功率大，光束角度宽，易于对准，但是调制速率较低；ld光束准直性好，调制速度高，但是难以对准。

技术实现要素：

为解决现有技术存在的问题，本发明提出一种双模式水下无线光通信方法，使用led光源进行粗对准和低速通信，再使用ld光源进行高速通信，充分利用led光源和ld光源的优点，形成一种不对称的双模工作方法。

本发明的技术方案为：

所述一种双模式水下无线光通信方法，其特征在于：甲乙双方进行无线光通信，其中甲方无线光通信装置镜头中心安装ld高速接收机，外围均匀布置led阵列；乙方无线光通信装置镜头中心安装四象限光电探测器，四象限光电探测器附近安装ld光源；

双方通信时，甲方使用调制有低速通信信号的led光源照射乙方，乙方镜头上的四象限光电探测器接收到甲方led光源信号后，解调其中的低速通信信号，实现甲方到乙方的低速通信，同时检测甲方led光源位置，并控制伺服装置将乙方镜头转向甲方镜头，进行对准；乙方镜头对准甲方镜头后，乙方ld光源照射到甲方镜头中央，进行乙方到甲方的高速通信。

有益效果

本方案提出的双模式无线光通信方法，充分利用led和ld光源的优点，且易于对准，便于使用，又可实现高速通信。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1：双模式水下无线光通信方法示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图1所示，甲乙两方使用蓝绿光进行水下无线通信，甲方无线光通信装置镜头中心安装ld高速接收机，外围均匀布置led阵列；乙方无线光通信装置镜头中心安装四象限光电探测器，探测器附近安装ld光源。甲方通信光源使用led(发光二极管)，乙方通信光源使用ld(激光二极管)。通信开始后，甲方使用调制后的led照射乙方，由于led的光束发散角很大，很容易即可照射到乙方镜头上，乙方很容易收到甲方的光信号，进行粗对准，乙方收到甲方光信号后，一方面解调光信号，实现甲方到乙方的低速通信，同时使用四象限检测器检测甲方光源位置，并控制伺服装置将乙方镜头转向甲方，进行精对准，精对准后，乙方发射的ld光线刚好照射到甲方镜头，从而启动乙方到甲方的高速通信，形成不对称的双模通信方式。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

技术特征：

技术总结
本发明提出的一种双模式水下无线光通信方法，甲方无线光通信装置镜头中心安装LD高速接收机，外围均匀布置LED阵列；乙方无线光通信装置镜头中心安装四象限光电探测器，四象限光电探测器附近安装LD光源；双方通信时，甲方使用调制有低速通信信号的LED光源照射乙方，乙方镜头上的四象限光电探测器接收到甲方LED光源信号后，解调其中的低速通信信号，实现甲方到乙方的低速通信，同时检测甲方LED光源位置，并控制伺服装置将乙方镜头转向甲方镜头，进行对准；乙方镜头对准甲方镜头后，乙方LD光源照射到甲方镜头中央，进行乙方到甲方的高速通信。本发明充分利用LED和LD光源的优点，且易于对准，便于使用，又可实现高速通信。

技术研发人员：高卓;朱云周;孙铁绳;李碧丽;姬雪峰;胡鹏;胡旭娟
受保护的技术使用者：中国船舶重工集团公司第七0五研究所
技术研发日：2018.11.23
技术公布日：2019.02.19