專利名稱：用于以太局域網(wǎng)的中心式無線激光通信系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種用于以太局域網(wǎng)的中心式無線激光通信系統(tǒng)，屬于無線激光通信領(lǐng)域，尤其涉及以太局域網(wǎng)通信領(lǐng)域。
本發(fā)明的特征在于它含有代替網(wǎng)線各自分別安裝在計算機網(wǎng)卡上和集線器上的兩臺具有不同發(fā)射波長和光譜響應范圍的無線激光收發(fā)機。所述的集線器上的接收器的光譜響應范圍只包括網(wǎng)卡上的無線激光發(fā)射器的發(fā)射激光波長。所述的網(wǎng)卡上的接收器的光譜響應范圍只包括集線器上的無線激光發(fā)射器的發(fā)射激光波長。所述的集線器上的無線激光發(fā)射器的前端設(shè)有一個其散射角覆蓋局域網(wǎng)內(nèi)計算機的散射裝置。所述的計算機網(wǎng)卡上的發(fā)射器的散射角小，但要對準集線器上的激光接收器。所述的集線器可以同時和網(wǎng)卡、其他有線網(wǎng)絡(luò)經(jīng)網(wǎng)線相連。所述的網(wǎng)卡上的無線激光接收機的探測器前端設(shè)有增大接收視場、濾除背景光的光學天線。所述的集線器上的無線激光接收機的探測器前端設(shè)有增大接收視場、濾除背景光的光學天線。
使用證明它實現(xiàn)了預期目的。
圖2網(wǎng)卡上的無線激光收發(fā)機電路原理框圖。
圖3集線器上的無線激光收發(fā)機電路原理框圖。
再見圖2和圖3。無線激光發(fā)射器部分都由差分輸入電路、LD(紅外激光二極管)驅(qū)動電路和紅外激光二極管LD1或LD2依次串聯(lián)組成。差分輸入電路的輸入端經(jīng)雙絞線6與網(wǎng)卡RJ45接口的TX+和TX-管腳或集線器RJ45接口的RX+和RX-管腳相聯(lián)。所不同的是紅外激光二極管LD通常具有一定的發(fā)射角，網(wǎng)卡上的無線激光發(fā)射器的紅外激光二極管LD1前面可以不加散射裝置，但需要與集線器上的無線激光收發(fā)機進行適當對準，即確保網(wǎng)卡發(fā)射器發(fā)出的激光可以射入到集線器上的無線激光收發(fā)機的探測器中，同時選擇小功率紅外激光二極管LD；也可以加散射裝置，選擇大功率紅外激光二極管LD，就可以不對準集線器上的無線激光收發(fā)機。在本實施例中，選擇前一方案。集線器無線激光收發(fā)機的紅外激光二極管LD2功率較大，前面加散射片，擴大光源面積，確保覆蓋整個房間。雖然紅外激光二極管LD1、LD2的波長不同，但發(fā)射器的輸出都要符合ANSI IEC825-1 Class 3人眼安全標準。
無線激光接收器部分都由光學天線、光電探測器、信號處理電路和差分輸出電路依次串聯(lián)組成。差分輸出電路的輸出端經(jīng)雙絞線6與網(wǎng)卡RJ45接口的RX+和RX-管腳或集線器RJ45接口的TX+和TX-管腳相聯(lián)。對于集線器上的無線激光接收器而言，其差分輸出電路輸出端還需反饋到其發(fā)射器的差分輸入電路，以轉(zhuǎn)發(fā)信號。光學天線的作用是以較大的視場收集載有信息的激光，同時濾除背景光與自身發(fā)射器發(fā)出的激光。光電探測器既可以使用雪崩管，也可以使用Si PIN探測器。信號濾波和放大電路組成信號處理電路，保證在輸入信號強弱變化時，有穩(wěn)定的信號輸出。這兩類無線激光接收器的光譜響應范圍只包括對方激光波長，而不包括自身發(fā)射器發(fā)出的激光，即集線器接收器響應LD1的激光，而不響應LD2的發(fā)出的激光網(wǎng)卡接收器響應LD2的激光，但不響應LD1的激光。集線器上的發(fā)射器在將集線器的信息用激光發(fā)射出去的同時也將自身的接收器接收到的信息也發(fā)射出去，使房間內(nèi)的計算機可以通過集線器來互相通信。
在實施例中，發(fā)射器用的紅外激光二極管，對集線器而言，其型號是SLD302，峰值功率為200mW，波長為810nm，工作電流為130mA，共有4個；對網(wǎng)卡而言，型號是L098T50m，峰值功率為50mW，波長為980nm，工作電流為60mA，只有1個。對集線器而言，散射裝置采用透過率為90％的散射片。接收器用的光學天線都是非成像半球集中器，材料為光學玻璃，折射率為1.80，半徑為20mm。對集線器而言，表面鍍960～1010nm的帶通光學薄膜；對網(wǎng)卡而言，表面鍍790～840nm的帶通光學薄膜。光電探測器都用Si PIN探測器，面積1cm2，峰值響應波長960nm，截止頻率40MHz。對于集線器而言，波長980nm的響應度為0.66A/W，對于網(wǎng)卡而言，波長810nm的響應度為0.60A/W。差分輸入電路和差分輸出電路采用的放大器芯片的型號均為MAX4100。
這種中心式系統(tǒng)與漫射系統(tǒng)相比，能耗較低，系統(tǒng)信噪比高。
使用證明它可實現(xiàn)室內(nèi)無線激光通信。
權(quán)利要求
1.一種用于以太局域網(wǎng)的中心式無線激光通信系統(tǒng)，含有無線激光收發(fā)機，其特征在于它含有代替網(wǎng)線各自分別安裝在計算機網(wǎng)卡上和集線器上的兩臺具有不同發(fā)射波長和光譜響應范圍的無線激光收發(fā)機。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的用于以太局域網(wǎng)的中心式無線激光通信系統(tǒng)，其特征在于所述的集線器上的接收器的光譜響應范圍只包括網(wǎng)卡上的無線激光發(fā)射器的發(fā)射激光波長。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的用于以太局域網(wǎng)的中心式無線激光通信系統(tǒng)，其特征在于所述的網(wǎng)卡上的接收器的光譜響應范圍只包括集線器上的無線激光發(fā)射器的發(fā)射激光波長。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的用于以太局域網(wǎng)的中心式無線激光通信系統(tǒng)，其特征在于所述的集線器上的無線激光發(fā)射器的前端設(shè)有一個其散射角覆蓋局域網(wǎng)內(nèi)計算機的散射裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的用于以太局域網(wǎng)的中心式無線激光通信系統(tǒng)，其特征在于所述的計算機網(wǎng)卡上的發(fā)射器的散射角小，但要對準集線器上的激光接收器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的用于以太局域網(wǎng)的中心式無線激光通信系統(tǒng)，其特征在于所述的集線器可以同時和網(wǎng)卡、其他有線網(wǎng)絡(luò)經(jīng)網(wǎng)線相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的用于以太局域網(wǎng)的中心式無線激光通信系統(tǒng)，其特征在于所述的網(wǎng)卡上的無線激光接收機的探測器前端設(shè)有增大接收視場、濾除背景光的光學天線。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的用于以太局域網(wǎng)的中心式無線激光通信系統(tǒng)，其特征在于所述的集線器上的無線激光接收機的探測器前端設(shè)有增大接收視場、濾除背景光的光學天線。
全文摘要
用于以太局域網(wǎng)的中心式無線激光通信系統(tǒng)屬于以太局域網(wǎng)無線激光通信系統(tǒng),其特征在于:它含有代替網(wǎng)線各自分別安裝在計算機網(wǎng)卡上和集線器上的兩臺具有不同發(fā)射波長和光譜響應范圍的無線激光收發(fā)機。集線器接收器的光譜響應范圍只包括網(wǎng)卡發(fā)射器發(fā)射激光的波長,網(wǎng)卡接收器的光譜響應范圍只包括集線器發(fā)射器發(fā)射激光的波長。集線器發(fā)射器的前端設(shè)有一個其散射角覆蓋局域網(wǎng)內(nèi)計算機的散射裝置。計算機網(wǎng)卡發(fā)射器的散射角小,要對準集線器上的激光接收器。它可以不修改上層協(xié)議,就使有線方式向無線方式平滑過渡,并可在同一局域網(wǎng)中混合使用有線和無線兩種方式,也可以使有線和無線兩種方式彼此替代。與漫射式相比,它的功耗較小,信噪比高。
文檔編號H04B10/10GK1359201SQ02100710
公開日2002年7月17日 申請日期2002年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月18日
發(fā)明者鞏馬理, 張凱, 楊欣, 張海濤, 閻平, 金偉, 姜豐 申請人:清華大學