信號(hào)的被動(dòng)式光傳送裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光通信領(lǐng)域，特別是涉及一種信號(hào)的被動(dòng)式光傳送裝置及方法。
[0002]
【背景技術(shù)】
[0003]信號(hào)拾取如麥克風(fēng)(音頻)、各種傳感器(模擬量信號(hào)或數(shù)字信號(hào))，一般是本地拾取，通過導(dǎo)線輸入信號(hào)處理裝置，即麥克風(fēng)或傳感器主動(dòng)輸出信號(hào)提供給信號(hào)處理裝置。
[0004]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種信號(hào)的被動(dòng)式光傳送裝置及方法，即信號(hào)調(diào)制外部光源且被外部光源所傳送，用于信號(hào)的被動(dòng)式傳送，如聲波的無源傳送、信號(hào)的遠(yuǎn)程獲取等。
[0006]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是(參照附圖):
一種信號(hào)的被動(dòng)式光傳送裝置，其特征是:裝置至少包括三個(gè)互垂直的平面鏡101、102、103，平面鏡103可以圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸203自由轉(zhuǎn)動(dòng)，在平面鏡103上連接有位移件105，位移件105根據(jù)拾取的信號(hào)帶動(dòng)平面鏡103圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸104發(fā)生相應(yīng)的轉(zhuǎn)動(dòng)，使反射光線的光強(qiáng)發(fā)生變化形成調(diào)制。
[0007]所述的一種信號(hào)的被動(dòng)式光傳送裝置，其特征是:位移件是振動(dòng)膜，所述振動(dòng)膜拾取聲波。
[0008]或，所述的一種信號(hào)的被動(dòng)式光傳送裝置，其特征是:位移件由電磁鐵和銜鐵組成，信號(hào)電壓驅(qū)動(dòng)電磁鐵由銜鐵帶動(dòng)平面鏡103圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸104發(fā)生相應(yīng)的轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0009]或，所述的一種信號(hào)的被動(dòng)式光傳送裝置，其特征是:位移件是壓電器件，信號(hào)電壓驅(qū)動(dòng)壓電器件帶動(dòng)平面鏡103圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸104發(fā)生相應(yīng)的轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0010]所述的一種信號(hào)的被動(dòng)式光傳送裝置，其特征是:裝置還包括光源、光電器件，所述光電器件將所述光源的反射光轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。
[0011]進(jìn)一步，所述的一種信號(hào)的被動(dòng)式光傳送裝置，其特征是:裝置還包括光源、成像透鏡、光電器件陣列，所述成像透鏡將所述光源的反射光在所述光電器件陣列上成像，光電器件陣列將各像素單元的光信號(hào)分別轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。
[0012]再經(jīng)一步，所述的一種信號(hào)的被動(dòng)式光傳送裝置，其特征是:光源是調(diào)制光源，光電器件連接有調(diào)制解調(diào)器。
[0013]—種信號(hào)的被動(dòng)式光傳送方法，其特征是，包括:光源照射在三個(gè)互垂直的平面鏡101、102、103上，位移件105根據(jù)拾取的信號(hào)帶動(dòng)平面鏡103圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸104發(fā)生相應(yīng)的轉(zhuǎn)動(dòng)，使反射光線的光強(qiáng)發(fā)生變化形成調(diào)制。
[0014]所述的一種信號(hào)的被動(dòng)式光傳送方法，其特征是，還包括:反射光照射光電器件，由光電器件將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。
[0015]或，所述的一種信號(hào)的被動(dòng)式光傳送方法，其特征是，還包括:成像透鏡將反射光線在光電器件陣列上成像，光電器件陣列將各像素單元的光信號(hào)分別轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。
[0016]本發(fā)明的有益效果是:提供一種信號(hào)的被動(dòng)式光傳送裝置及方法，即信號(hào)調(diào)制外部光源且被外部光源所傳送，用于信號(hào)的被動(dòng)式傳送，如聲波的無源遠(yuǎn)程拾取傳送(應(yīng)用場(chǎng)景如:會(huì)場(chǎng)聲波的分布式獲取；監(jiān)控區(qū)域的聲控布點(diǎn)；監(jiān)聽等。)、信號(hào)的遠(yuǎn)程獲取等。
【附圖說明】
[0017]圖1為信號(hào)的被動(dòng)式光傳送裝置原理圖。
[0018]圖2為本發(fā)明的聲波被動(dòng)式光傳送裝置原理圖。
[0019]圖3為采用透鏡成像的聲波被動(dòng)式光傳送裝置原理圖。
[0020]圖4為本發(fā)明信號(hào)拾取反光單元采用壓電器件驅(qū)動(dòng)的原理圖。
[0021]圖5為本發(fā)明信號(hào)拾取反光單元采用電磁鐵驅(qū)動(dòng)的原理圖。
[0022]圖6為位移量和電壓u的關(guān)系圖。
[0023]圖7為亮度值和電壓u的關(guān)系圖。
[0024]
【具體實(shí)施方式】
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0025]圖1為信號(hào)的被動(dòng)式光傳送裝置原理圖，由平面鏡101、102、103相互垂直組成定向反光裝置(本發(fā)明的信號(hào)拾取反光單元)，當(dāng)光源105 (可見光或非可見光、激光)的光線射向定向反光裝置時(shí)，根據(jù)幾何光學(xué)，反射角等于入射角，返回光線和入射方向相反，即原路返回，光電器件106獲得光源111的反射光線。平面鏡101和103之間設(shè)置轉(zhuǎn)動(dòng)軸104，平面鏡103可以圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸104自由轉(zhuǎn)動(dòng)，位移件105和平面鏡103相連，這樣位移件可以帶動(dòng)平面鏡103圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸203發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，其效果是返回光線的光強(qiáng)發(fā)生變化，即位移變化對(duì)返回光線的光強(qiáng)進(jìn)行調(diào)制，假設(shè)位移變化由電壓信號(hào)u驅(qū)動(dòng)，返回光線的亮度值和位移量成反比，并在一定的范圍內(nèi)成線性關(guān)系，這樣返回光線就攜帶信號(hào)u的信息，返回光照射光電器件106，光電器件106輸出信號(hào)，如果是音頻信號(hào)，則通過放大器107放大后由揚(yáng)聲器108發(fā)出聲音。光源111的驅(qū)動(dòng)電壓分為直流電壓110或調(diào)制電壓109，采用調(diào)制電壓的優(yōu)勢(shì)是可以濾除環(huán)境照明的影響，如果采用調(diào)制電壓109，則光電器件的輸出端連接有調(diào)制解調(diào)器112，由調(diào)制解調(diào)器112還原光電器件獲取的信號(hào)信息。圖6為位移量和電壓u的關(guān)系圖。圖7為亮度值和電壓u的關(guān)系圖。對(duì)于傳送的信號(hào)，除音頻信號(hào)外也可以是數(shù)字信號(hào)或模擬量信號(hào)，光電器件獲取的信號(hào)提供給相應(yīng)的處理電路。能使平面鏡101和103之間可以發(fā)生位移的部件可以統(tǒng)稱為位移件，可以是無源的如振動(dòng)膜，也可以是有源的如電磁鐵、壓電器件等。其特征是:裝置至少包括三個(gè)互垂直的平面鏡101、102、103，平面鏡103可以圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸203自由轉(zhuǎn)動(dòng)，在平面鏡103上連接有位移件105，位移件105由信號(hào)驅(qū)動(dòng)。
[0026]圖2為本發(fā)明的聲波被動(dòng)式光傳送裝置原理圖，設(shè)置有振動(dòng)膜201，振動(dòng)膜201連接在平面鏡103上，聲波作用于振動(dòng)膜201帶動(dòng)平面鏡103振動(dòng)，振動(dòng)位移改變平面鏡103和平面鏡101之間的距離，其效果是對(duì)光源111的入射光進(jìn)行調(diào)制，使出射光攜帶聲波信號(hào)。聲波還原:(1)如果驅(qū)動(dòng)光源111的是直流電壓110，則由光電器件接收反射光后轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，通過放大器后由揚(yáng)聲器發(fā)出聲波；(2)如果驅(qū)動(dòng)光源111的是調(diào)制電壓109，則由光電器件接收反射光后轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，電信號(hào)由調(diào)制解調(diào)器112解調(diào)后通過放大器由揚(yáng)聲器發(fā)出聲波。該裝置的優(yōu)勢(shì)是可以進(jìn)行聲波的無源遠(yuǎn)程拾取，應(yīng)用場(chǎng)景如:會(huì)場(chǎng)聲波的分布式獲??；監(jiān)控區(qū)域的聲控布點(diǎn)；監(jiān)聽等。
[0027]圖3為采用透鏡成像的聲波被動(dòng)式光傳送裝置原理圖，301為陣列開關(guān)，302為光電器件陣列，303為成像透鏡，304、305為本發(fā)明的信號(hào)拾取反光單元。111光源照射在數(shù)個(gè)信號(hào)拾取反光單元上，所述信號(hào)拾取反光單元通過成像透鏡303在光電器件陣列302上成像，像的位置在光電器件陣列平面上形成空間分離，這樣通過陣列開關(guān)就可以進(jìn)行選擇性輸出，從而可以分離輸出來自不同信號(hào)拾取反光單元的信號(hào)。其特征是:裝置還包括光源、成像透鏡、光電器件陣列，所述成像透鏡將所述光源的反射光在所述光電器件陣列上成像，光電器件陣列將各像素單元的光信號(hào)分別轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。
[0028]圖4為本發(fā)明信號(hào)拾取反光單元采用壓電器件驅(qū)動(dòng)的原理圖，將壓電器件401連接在平面鏡103上，壓電器件如PZT器件等可以在電壓的作用下發(fā)生伸縮，在信號(hào)電壓u的驅(qū)動(dòng)下平面鏡103圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸104相對(duì)于平面鏡101發(fā)生位移，這樣信號(hào)電壓u的信息調(diào)制在反射光線上。
[0029]圖5為本發(fā)明信號(hào)拾取反光單元采用電磁鐵驅(qū)動(dòng)的原理圖，將銜鐵501連接在平面鏡103上，502為電磁鐵，在電磁鐵線圈上施加信號(hào)電壓u，電磁鐵吸引銜鐵，這樣帶動(dòng)平面鏡103圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸104相對(duì)于平面鏡101發(fā)生位移，這樣信號(hào)電壓u的信息調(diào)制在反射光線上。
[0030]本發(fā)明的聲波拾取反光單元可以和現(xiàn)有的激光偵聽裝置配合使用，可以獲得距離更遠(yuǎn)、效果更好的偵聽效果。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種信號(hào)的被動(dòng)式光傳送裝置，其特征是:裝置至少包括三個(gè)互垂直的平面鏡(101)、(102)、(103)，平面鏡(103)可以圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸(203)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，在平面鏡(103)上連接有位移件(105)，位移件(105)根據(jù)拾取的信號(hào)帶動(dòng)平面鏡(103)圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸(104)發(fā)生相應(yīng)的轉(zhuǎn)動(dòng)，使反射光線的光強(qiáng)發(fā)生變化形成調(diào)制。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種信號(hào)的被動(dòng)式光傳送裝置，其特征是:位移件是振動(dòng)膜，所述振動(dòng)膜拾取聲波。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種信號(hào)的被動(dòng)式光傳送裝置，其特征是:位移件由電磁鐵和銜鐵組成，信號(hào)電壓驅(qū)動(dòng)電磁鐵由銜鐵帶動(dòng)平面鏡(103)圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸(104)發(fā)生相應(yīng)的轉(zhuǎn)動(dòng)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種信號(hào)的被動(dòng)式光傳送裝置，其特征是:位移件是壓電器件，信號(hào)電壓驅(qū)動(dòng)壓電器件帶動(dòng)平面鏡(103)圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸(104)發(fā)生相應(yīng)的轉(zhuǎn)動(dòng)。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種信號(hào)的被動(dòng)式光傳送裝置，其特征是:裝置還包括光源、光電器件，所述光電器件將所述光源的反射光轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種信號(hào)的被動(dòng)式光傳送裝置，其特征是:裝置還包括光源、成像透鏡、光電器件陣列，所述成像透鏡將所述光源的反射光在所述光電器件陣列上成像，光電器件陣列將各像素單元的光信號(hào)分別轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種信號(hào)的被動(dòng)式光傳送裝置，其特征是:光源是調(diào)制光源，光電器件連接有調(diào)制解調(diào)器。8.一種信號(hào)的被動(dòng)式光傳送方法，其特征是，包括:光源照射在三個(gè)互垂直的平面鏡(101)、(102)、(103)上，位移件(105)根據(jù)拾取的信號(hào)帶動(dòng)平面鏡(103)圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸(104)發(fā)生相應(yīng)的轉(zhuǎn)動(dòng)，使反射光線的光強(qiáng)發(fā)生變化形成調(diào)制。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種信號(hào)的被動(dòng)式光傳送方法，其特征是，還包括:反射光照射光電器件，由光電器件將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種信號(hào)的被動(dòng)式光傳送方法，其特征是，還包括:成像透鏡將 反射光線在光電器件陣列上成像，光電器件陣列將各像素單元的光信號(hào)分別轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。
【專利摘要】本發(fā)明涉及光通信領(lǐng)域，特別是涉及一種信號(hào)的被動(dòng)式光傳送裝置及方法。其特征是：裝置至少包括三個(gè)互垂直的平面鏡（101）、（102）、（103），平面鏡（103）可以圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸（203）自由轉(zhuǎn)動(dòng)，在平面鏡（103）上連接有位移件（105），位移件（105）根據(jù)拾取的信號(hào)帶動(dòng)平面鏡（103）圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸（104）發(fā)生相應(yīng)的轉(zhuǎn)動(dòng)，使反射光線的光強(qiáng)發(fā)生變化形成調(diào)制。有益效果是：提供一種信號(hào)的被動(dòng)式光傳送裝置及方法，即信號(hào)調(diào)制外部光源且被外部光源所傳送，用于信號(hào)的被動(dòng)式傳送，如聲波的無源遠(yuǎn)程拾取傳送（應(yīng)用場(chǎng)景如：會(huì)場(chǎng)聲波的分布式獲??；監(jiān)控區(qū)域的聲控布點(diǎn)；監(jiān)聽等。）、信號(hào)的遠(yuǎn)程獲取等。
【IPC分類】G02B26/08, G02B17/02
【公開號(hào)】CN105242386
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510719545
【發(fā)明人】施慧, 吳凡, 吳東輝
【申請(qǐng)人】吳凡
【公開日】2016年1月13日
【申請(qǐng)日】2015年10月30日