激光通信演示儀器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型的激光通信演示儀器，包括激光發(fā)送部分和激光接收部分，特征在于：激光發(fā)送部分包括激光發(fā)生器、激光調(diào)制器和光學(xué)發(fā)射天線，激光發(fā)生器和待傳送信息均與激光調(diào)制器的輸入端相連接；激光接收部分包括光學(xué)接收天線、光探測(cè)器、解調(diào)電路和放大電路，光學(xué)接收天線用于接收光學(xué)發(fā)射天線發(fā)出的激光信號(hào)；放大電路還原出激光所傳送的信息。本實(shí)用新型的激光通信演示儀器，不僅實(shí)現(xiàn)了無(wú)線激光傳送數(shù)字信息、音頻信號(hào)，還使初學(xué)者更加深刻、形象地理解激光的無(wú)線傳輸，有利于無(wú)線激光傳輸?shù)慕虒W(xué)和學(xué)習(xí)。本實(shí)用新型的激光通信演示儀器，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門檻。
【專利說(shuō)明】激光通信演示儀器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種激光通信演示儀器，更具體的說(shuō)，尤其涉及一種的采用激光無(wú)線傳輸?shù)募す馔ㄐ叛菔緝x器。
【背景技術(shù)】
[0002]在激光通信的演示實(shí)驗(yàn)中，只有光纖通信演示實(shí)驗(yàn)儀器和激光監(jiān)聽演示實(shí)驗(yàn)儀器，目前還沒(méi)有用來(lái)演示無(wú)線激光通信的演示實(shí)驗(yàn)儀器。激光通信正處于快速發(fā)展階段，無(wú)線激光通信由于應(yīng)用成本高，目前還沒(méi)得到廣泛應(yīng)用。研制一個(gè)簡(jiǎn)易廉價(jià)的無(wú)線激光通信演示儀器，有利于初學(xué)者更加深刻、形象地理解激光通信的原理，且市場(chǎng)前景非常廣闊。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型為了克服上述技術(shù)問(wèn)題的缺點(diǎn)，提供了一種采用激光無(wú)線傳輸?shù)募す馔ㄐ叛菔緝x器。
[0004]本實(shí)用新型的激光通信演示儀器，包括激光發(fā)送部分和激光接收部分，其特別之處在于:所述激光發(fā)送部分包括激光發(fā)生器、激光調(diào)制器和光學(xué)發(fā)射天線，激光發(fā)生器和待傳送信息均與激光調(diào)制器的輸入端相連接，激光調(diào)制器的輸出與光學(xué)發(fā)射天線相連接；所述激光接收部分包括光學(xué)接收天線、光探測(cè)器、解調(diào)電路和放大電路，光學(xué)接收天線用于接收光學(xué)發(fā)射天線發(fā)出的激光信號(hào)，光探測(cè)器的輸入、輸出端分別與光學(xué)接收天線和解調(diào)電路相連接；放大電路對(duì)解調(diào)電路輸出的信號(hào)進(jìn)行放大，并還原出激光所傳送的信息。
[0005]本實(shí)用新型的激光通信演示儀器，所述解調(diào)電路由兩個(gè)型號(hào)為L(zhǎng)M324N的放大器級(jí)聯(lián)而成，放大電路由型號(hào)為L(zhǎng)M386的放大器組成。
[0006]本實(shí)用新型的激光通信演示儀器，所述光學(xué)接收天線為太陽(yáng)能電池板。
[0007]本實(shí)用新型的激光通信演示儀器，所述光學(xué)發(fā)射天線發(fā)出的激光與作為光學(xué)接收天線的太陽(yáng)能電池板表面的夾角為0°，激光照射到太陽(yáng)能電池板表面的面積占太陽(yáng)能電池板表面積的35%。
[0008]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型的激光通信演示儀器，在激光發(fā)送部分，通過(guò)設(shè)置可將待傳送信息調(diào)制在激光信號(hào)上的激光調(diào)制器，在接收部分，通過(guò)設(shè)置光探測(cè)器、解調(diào)電路和放大電路，可有效地實(shí)現(xiàn)對(duì)激光信號(hào)的接收、將激光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)以及將傳送的信息還原出來(lái)，不僅實(shí)現(xiàn)了無(wú)線激光傳送數(shù)字信息、音頻信號(hào)，還可使初學(xué)者更加深亥IJ、形象地理解激光的無(wú)線傳輸，有利于無(wú)線激光傳輸?shù)慕虒W(xué)和學(xué)習(xí)，成本低、有益效果顯著、宜于大規(guī)模推廣應(yīng)用。
[0009]本實(shí)用新型的激光通信演示儀器，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門檻。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1為本實(shí)用新型的激光通信演示儀器的原理圖；[0011]圖2為本實(shí)用新型中解調(diào)電路的電路圖；
[0012]圖3為本實(shí)用新型中放大電路的電路圖；
[0013]圖4為太陽(yáng)能電池板的相對(duì)靈敏度與光束入射角的關(guān)系圖；
[0014]圖5為太陽(yáng)能電池板的相對(duì)靈敏度與接收光斑面積的關(guān)系。
[0015]圖中:I激光發(fā)生器，2激光調(diào)制器，3光學(xué)發(fā)射天線，4光學(xué)接收天線，5光探測(cè)器，6解調(diào)電路，7放大電路。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0017]如圖1所示，給出了本實(shí)用新型的激光通信演示儀器的原理圖，激光發(fā)生器1、激光調(diào)制器2和光學(xué)發(fā)射天線3組成了激光通信演示儀器的激光發(fā)送部分，激光發(fā)生器I用于產(chǎn)生激光并輸入至激光調(diào)制器2中，激光調(diào)制器2用于將待傳送的信息(如數(shù)字信號(hào)、音頻輸入等)調(diào)制在激光上，并將調(diào)制后的激光信號(hào)傳輸至光學(xué)發(fā)射天線3中，光學(xué)發(fā)射天線3用于將調(diào)制后的激光信號(hào)以無(wú)線的形式發(fā)送出去。
[0018]光學(xué)接收天線4、光探測(cè)器5、解調(diào)電路6以及放大電路7組成了本實(shí)用新型的激光通信演示儀器的激光接收部分，光學(xué)接收天線4用于接收光學(xué)發(fā)射天線3發(fā)出的激光信號(hào)，光學(xué)接收天線4將接收到的激光信號(hào)輸入至光探測(cè)器5中，光探測(cè)器5將輸入的激光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)并輸入至解調(diào)電路6之中，解調(diào)電路6將激光中攜帶的傳送信息解調(diào)出來(lái)，解調(diào)出來(lái)的信號(hào)經(jīng)放大電路7的放大后，還原出傳送的信息(如數(shù)字信號(hào)、音頻輸入等)。光學(xué)接收天線4可采用太陽(yáng)能電池板，以實(shí)現(xiàn)對(duì)激光信號(hào)的接收。
[0019]如圖2所示，給出了解調(diào)電路6的電路圖，其由兩個(gè)放大器LM324N級(jí)聯(lián)而成，實(shí)現(xiàn)對(duì)接收信號(hào)的解調(diào)作用。如圖3所示，給出了放大電路的結(jié)構(gòu)示意圖，其由型號(hào)為L(zhǎng)M386的放大器組成，圖2中解調(diào)電路輸出端接于圖3中放大電路7的輸入端上。
[0020]如圖4所示，在內(nèi)調(diào)制模式下，改變?nèi)肷湓谧鳛楣鈱W(xué)接收天線的太陽(yáng)能電池板表面的激光束的角度，檢測(cè)激光通信的調(diào)制效果其相對(duì)靈敏度與光束入射角的關(guān)系如圖4所示。保持入射激光角度不變，調(diào)節(jié)太陽(yáng)能電池板接收到的激光束光斑大小，確定出最佳接收參數(shù)。由于發(fā)射的激光束會(huì)產(chǎn)生擴(kuò)束現(xiàn)象，因此光斑面積大小是影響外調(diào)制接受效果的主要因素，對(duì)靈敏度與接收光斑面積關(guān)系如圖5所示。經(jīng)過(guò)如上分析可知，在內(nèi)調(diào)制模式下，入射在光電二極管表面的激光束的入射角為0°時(shí)通信效果最好；而在外調(diào)制模式下，通信效果受到光斑照射面積的影響較大，且光斑占接收表面的面積比為35%時(shí)接收效果最佳；為了避免受到散光的影響，在接收的太陽(yáng)能電池板前放置濾光片，則可較好地解決雜光的干擾，使通信音質(zhì)更好。
[0021]本實(shí)用新型的激光通信演示儀器能夠利用激光無(wú)線傳輸音頻信號(hào)以及簡(jiǎn)單的數(shù)字信號(hào)，與光纖通信演示儀器相比，此實(shí)驗(yàn)儀器采用激光無(wú)線傳輸，可以形象觀察到激光傳輸路徑，可以接入信號(hào)源和示波器，直觀地看到輸入輸出信號(hào)波形；另外可以接入話筒和音響，用來(lái)演示自己聲音的無(wú)線傳輸。此儀器可傳輸聲音信息及低頻的數(shù)字信息，信號(hào)失真率極低。此儀器完全自制，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門檻。此演示實(shí)驗(yàn)儀的制作具有積極的作用。
【權(quán)利要求】
1.一種激光通信演示儀器，包括激光發(fā)送部分和激光接收部分，其特征在于:所述激光發(fā)送部分包括激光發(fā)生器(I)、激光調(diào)制器(2)和光學(xué)發(fā)射天線(3)，激光發(fā)生器和待傳送信息均與激光調(diào)制器的輸入端相連接，激光調(diào)制器的輸出與光學(xué)發(fā)射天線相連接；所述激光接收部分包括光學(xué)接收天線(4)、光探測(cè)器(5)、解調(diào)電路(6)和放大電路(7)，光學(xué)接收天線用于接收光學(xué)發(fā)射天線發(fā)出的激光信號(hào)，光探測(cè)器的輸入、輸出端分別與光學(xué)接收天線和解調(diào)電路相連接；放大電路對(duì)解調(diào)電路輸出的信號(hào)進(jìn)行放大，并還原出激光所傳送的信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光通信演示儀器，其特征在于:所述解調(diào)電路(6)由兩個(gè)型號(hào)為L(zhǎng)M324N的放大器級(jí)聯(lián)而成,放大電路(7)由型號(hào)為L(zhǎng)M386的放大器組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的激光通信演示儀器，其特征在于:所述光學(xué)接收天線(4)為太陽(yáng)能電池板。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的激光通信演示儀器，其特征在于:所述光學(xué)發(fā)射天線(3)發(fā)出的激光與作為光學(xué)接收天線(4)的太陽(yáng)能電池板表面的夾角為0°，激光照射到太陽(yáng)能電池板表面的面積占太陽(yáng)能電池板表面積的35%。
【文檔編號(hào)】G09B23/22GK203465882SQ201320514987
【公開日】2014年3月5日 申請(qǐng)日期:2013年8月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月22日
【發(fā)明者】馬國(guó)利, 李民, 冉德綱, 劉媛媛 申請(qǐng)人:濱州學(xué)院