專利名稱：激光通信實(shí)驗(yàn)儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種光通信設(shè)備，尤其指一種激光通信實(shí)驗(yàn)儀。
背景技術(shù)：
激光通信具有保密性好、抗干擾性強(qiáng)、不必架設(shè)電纜光纜、傳輸距離遠(yuǎn)、 方便易行等優(yōu)點(diǎn)。公知的激光通信設(shè)備包含有激光通信發(fā)射機(jī)，半導(dǎo)體激光發(fā)
射器，光電接收二極管PIN，激光通信接收機(jī)。激光模擬通信具有電路及結(jié)構(gòu) 簡單易行，作為實(shí)驗(yàn)儀還便于學(xué)生理解，通信過程形象易懂等優(yōu)點(diǎn)。在模擬通 信情況下，有強(qiáng)度調(diào)制、頻率調(diào)制、寬度調(diào)制三種模式，也即對(duì)光發(fā)射實(shí)施強(qiáng) 度調(diào)制、頻率調(diào)制、寬度調(diào)制。由于半導(dǎo)體激光器的發(fā)光與其工作電流的線性 關(guān)系很差，實(shí)踐也證明，強(qiáng)度調(diào)制、寬度調(diào)制的信號(hào)失真很大，只有頻率調(diào)制 失真小，但頻率調(diào)制發(fā)射和接收電路復(fù)雜，且相對(duì)于前兩者信號(hào)傳輸效率低。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種失真小、結(jié)構(gòu)簡單易行的激光通信裝置，
為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型包含包含激光發(fā)射機(jī)，激光接收機(jī)，在激光 發(fā)射機(jī)和激光接收機(jī)之間順次安裝有起偏振片、旋光物質(zhì)、檢偏振片，在旋光 物質(zhì)上還安裝有勵(lì)磁線圈，勵(lì)磁線圈后面接有調(diào)制信號(hào)放大器。起偏振片的偏 振方向與檢偏振片的偏振方向有個(gè)夾角。激光接收機(jī)由半導(dǎo)體激光器和光電信 號(hào)放大器連接而成。
為了使激光發(fā)射強(qiáng)度可調(diào)，以適合后續(xù)部分對(duì)激光強(qiáng)度的要求，還將激光 發(fā)射機(jī)的半導(dǎo)體激光器與可調(diào)直流電源相連。
由于本實(shí)用新型采取了一種全新的光通信模式，也即在激光發(fā)射機(jī)的半導(dǎo) 體激光器上提供恒定的電流，從而使其發(fā)光強(qiáng)度不變，也就有效地避開了半導(dǎo) 體激光器的發(fā)光非線性引起的信號(hào)失真，而信號(hào)的變化是由一個(gè)處于起偏振片 和偏振方向不同的檢偏振片之間的帶勵(lì)磁線圈的旋光物質(zhì)引起的，在工作范圍 內(nèi)，勵(lì)磁線圈的勵(lì)磁電流和旋光物質(zhì)的旋光角之間的線性度很好，因而可以高 保真地進(jìn)行激光通信，有效地克服了常見激光通信的缺陷。并且這種通信方式， 由于可以直接采用強(qiáng)度調(diào)制模式進(jìn)行高保真通信，就使得發(fā)射和接收電路變得 簡單，降低了設(shè)備成本。另外，本實(shí)用新型如應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)儀器，效果生動(dòng)，能 激發(fā)學(xué)生科學(xué)探索精神和實(shí)驗(yàn)興趣。
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步地詳述

說明書附圖是本實(shí)用新型的電路結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式

在說明書附圖中，直流電源E、可變電阻R、半導(dǎo)體激光器LD三者相互串 聯(lián)組成激光發(fā)射機(jī)，調(diào)節(jié)可變電阻R可使半導(dǎo)體激光器LD的發(fā)光強(qiáng)度適合要求。 起偏振片1和檢偏振片4相互平行放置并且平面垂直于激光，起偏振片1和檢 偏振片4的偏振方向不同，可以是相互垂直，以實(shí)現(xiàn)檢偏。旋光物質(zhì)2和勵(lì)磁 線圈3組成光調(diào)制器，激光光束與光調(diào)制器的軸線平行。光電接收二極管PIN 也處在激光束的中心。再往后就是光電信號(hào)放大器5，光電信號(hào)放大器5可接 揚(yáng)聲器或耳機(jī)。調(diào)制信號(hào)放大器6由TDA2611A和外圍元件構(gòu)成，其輸入端IN 可接話筒或其他要傳輸?shù)碾娦盘?hào)。光電接收二極管PIN和光電信號(hào)放大器5組 成激光接收機(jī)。
整個(gè)光通信工作過程如下(以傳輸音頻信號(hào)為例)半導(dǎo)體激光器LD發(fā)出 的激光透過起偏振片1后變成偏振光，再透過由旋光物質(zhì)2和勵(lì)磁線圈3組成 的光調(diào)制器改變偏振光的偏振方向，也就改變了偏振光的旋光角(當(dāng)線偏振光 通過某些物質(zhì)時(shí)，其偏振面將以光的傳播方向?yàn)檩S線旋轉(zhuǎn)一定的角度的現(xiàn)象稱 為旋光現(xiàn)象，該角度叫旋光角)，旋光角的變化規(guī)律與勵(lì)磁線圈3內(nèi)的電流變化 規(guī)律相似。透過旋光物質(zhì)2后的偏振光投射到檢偏振片4上，檢偏振片4透射 的光強(qiáng)取決于入射偏振光的旋光角人小，旋光角90度時(shí)透過率最高，光電接收 二極管PIN接收到的光最強(qiáng)使輸出的光電信號(hào)也越強(qiáng)；當(dāng)勵(lì)磁線圈3中無電流 時(shí)透射光強(qiáng)為零(岡兩偏振片的偏振方向相互垂直，偏振光是透不出來的)。這 樣，如果在勵(lì)磁線圈3中輸入音頻電信號(hào)，則檢偏振片4上透出的光強(qiáng)與音頻 電信號(hào)變化規(guī)律相似，進(jìn)而使光電接收二極管PIN接收到的光強(qiáng)以及輸出電流 與音頻電信號(hào)變化規(guī)律相似，導(dǎo)致最后揚(yáng)聲器或耳機(jī)發(fā)出的聲音與勵(lì)磁線圈3 中輸入音頻電信號(hào)或者話筒的聲音相似，實(shí)現(xiàn)了激光的音頻通信。
本實(shí)用新型的半導(dǎo)體激光器LD用的電壓因半導(dǎo)體激光器LD不同型號(hào)而異， 電源E也可用可調(diào)穩(wěn)壓(或穩(wěn)流)電源代替，這樣效率更高。旋光物質(zhì)(石英 晶體、糖溶液、氯酸鈉、松節(jié)油、酒石酸溶液等都是旋光性較強(qiáng)的物質(zhì))口J根 據(jù)需要選擇。勵(lì)磁線圈3要圈數(shù)多，以增強(qiáng)磁場強(qiáng)度，以提高磁光調(diào)制靈敏度。
本實(shí)施例的光電信號(hào)放大器5和調(diào)制信號(hào)放大器6可以用完全一樣的電路 (但接耳機(jī)時(shí)要加衰減電路)，主要元器件參數(shù)如下電阻R5、 Re分別為1K、 10 歐姆，電容C3、 C5、 C6、 C7、 C8、 C9分別為0. 1、 22、 1、 470、 0.1、 1000 nF， 電容C4為IOOPF。電源+Vcc為26V。
本實(shí)用新型還可用于其他調(diào)制方式進(jìn)行通信，電路也應(yīng)做相應(yīng)變化。還可 以傳輸音頻以外的信號(hào)。
權(quán)利要求1、一種激光通信實(shí)驗(yàn)儀，包含激光發(fā)射機(jī)，激光接收機(jī)，其特征在于在激光發(fā)射機(jī)和激光接收機(jī)之間順次安裝有起偏振片，旋光物質(zhì)，檢偏振片，在旋光物質(zhì)上還安裝有勵(lì)磁線圈，勵(lì)磁線圈下面接有調(diào)制信號(hào)放大器，起偏振片的偏振方向與檢偏振片的偏振方向不同。
2、 按權(quán)利要求1所述的激光通信實(shí)驗(yàn)儀，其特征是激光發(fā)射機(jī)的半導(dǎo)體激 光器與可調(diào)直流電源相連。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種激光通信實(shí)驗(yàn)儀。本實(shí)用新型在激光發(fā)射機(jī)和激光接收機(jī)之間安裝有光調(diào)制器，光調(diào)制器由旋光物質(zhì)和勵(lì)磁線圈組成，勵(lì)磁線圈接有調(diào)制信號(hào)放大器。激光發(fā)射機(jī)的發(fā)光強(qiáng)度不變，這樣就有效地避免了普通激光發(fā)射機(jī)發(fā)光器件的非線性引起的信號(hào)失真，可以直接進(jìn)行信號(hào)的強(qiáng)度調(diào)制，提高了信號(hào)傳輸質(zhì)量，簡化了激光通信設(shè)備的結(jié)構(gòu)，降低了設(shè)備成本，作為實(shí)驗(yàn)儀還直觀形象。本實(shí)用新型可用于激光通信設(shè)備的生產(chǎn)。
文檔編號(hào)H04B10/08GK201290120SQ200820026338
公開日2009年8月12日 申請(qǐng)日期2008年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月25日
發(fā)明者偉 劉, 杰 趙, 陳書來 申請(qǐng)人:德州學(xué)院