基于非解析信号的信息速度测量装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及光通信领域，具体涉及一种基于非解析信号的信息速度测量装置及方法。
【背景技术】
[0002]随着社会的发展，对信息传输的速度以及信道传输容量要求越来越高。传统的基于电信号的通信手段因其高成本、难于维护以及信息传输速度慢并且信道传输容量有限等原因，大有被光通信技术取代的趋势。光通信的信息载体是光波，光波在真空中的传播速度是三十万千米每秒，其频率从红外至紫外线覆盖了很宽的频带范围。因此，以光作为载体传递信息有以下优点:第一，光波传递的速度快，信道容量极大；第二，光波的传递方式更灵活，既可以借助无线信道也可以借助光纤等有线信道传输，抗噪声能力强，误码率低；第三，运行及维护的成本低；第四，信息传输的保密性好。虽然，目前基于光波的信息传输已经广泛应用于国计民生的各个领域，但是对于携带信号的光波在传输过程中的一些关键问题还需解答。由于光波的传递速度与其携带的信息速度并不相同，所以，光信号在不同介质传输过程中携带的信息传递的速度到底有多大，如何测量信息传递的速度，这反映了通信系统的关键性能指标，也是我们关心的问题。如果可以测量光波在不同介质中携带信息的传递速度，就可以相应的设计光信息缓存器件，对信息的有效路由提供技术支持。这也就避免了光通信的过程中进行光电转换，进一步提升信息传递的效率。已有的研究表明，信息的传递速度与非解析信号的传递速度相等，也就是说如果可以获得非解析信号，通过测量非解析信号的传递速度也就可以测量信息的传递速度。
[0003]然而目前还没有公开的专利提出实现测量光波在不同介质中信息的传递速度的技术方案，因此有必要研制一种信息速度测量装置，测量光波在不同介质中信息的传递速度。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是:如何测量光信号在不同介质中传递时的信息速度。
[0005]为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为:
[0006]—种基于非解析信号的信息速度测量装置，包括形成完整的光路连接的光源发生器、前端光学系统、非解析信号产生系统、光分束器、信息速度测量系统以及计算机控制与分析系统；其中非解析信号产生系统以及信息速度测量系统与计算机控制与分析系统相连；
[0007]光源发生器用于发出光波；
[0008]前端光学系统用于对所述光波进行准直，形成光束；
[0009]非解析信号产生系统用于对所述光束加载非解析信号；
[0010]光分束器用于将加载了非解析信号的光速分为透射光束和反射光束；
[0011]信息速度测量系统用于测量所述透射光束与反射光束中非解析信号传播的数据；
[0012]计算机控制与分析系统用于根据所述数据调整非解析信号产生系统的参数，分析所述数据并计算出非解析信号在光学介质中信息的传递速度。
[0013]上述基于非解析信号的信息速度测量装置的有益效果在于:前端光学系统收集光波并准直，形成的光束进入非解析信号产生系统加载非解析信号，来自非解析信号产生系统的出射光束经光分束器后分为透射光束和反射光束两部分，两光束进入信息速度测量系统进行信息速度测量，计算机控制与分析系统接收来自信息速度测量系统的数据，相应调整非解析信号产生系统的参数，保证非解析信号的最佳接收，并分析计算软件完成非解析信号在光学介质中信息速度的测量，实现对不同的光学介质中信息速度的测量。
[0014]—种基于非解析信号的信息速度测量方法，包括:
[0015]发出光波；
[0016]对所述光波进行准直，形成光束；
[0017]对所述光束加载非解析信号；
[0018]将加载了非解析信号的光束分为透射光束和反射光束；
[0019]测量所述透射光束与反射光束中非解析信号传播的数据；
[0020]根据所述数据调整非解析信号产生系统的参数，分析所述数据并计算出非解析信号在光学介质中信息的传递速度。
[0021]上述基于非解析信号的信息速度测量方法的有益效果在于:通过对光波准直形成的光束加载非解析信号后分为透射光束和反射光束，通过测试透射光束与反射光束中非解析信号传播的数据调整非解析信号产生系统的参数并分析所述数据计算计算出非解析信号在光学介质中信息的传递速度，实现对不同的光学介质中信息速度的测量。
【附图说明】
[0022]图1为本发明实施例一基于非解析信号的信息速度测量装置示意图；
[0023]图2为本发明实施例一基于非解析信号的信息速度测量方法流程图。
[0024]标号说明:
[0025]1、光源发生器；2、前端光学系统；3、非解析信号产生系统；31、斩波器；32、驱动电源；4、光分束器；5、信息速度测量系统；51、光学介质；52、透射光束光电探测器；53、反射光束光电探测器；54、示波器；6、计算机控制与分析系统；61、斩波器控制模块；62、数据分析计算模块。
【具体实施方式】
[0026]为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
[0027]本发明最关键的构思在于:将加载了非解析信号的光束分为透射光束和反射光束，对比透射光束和反射光束中非解析信号的传输数据，计算信息传递速度。
[0028]请参照图1以及图2，
[0029]—种基于非解析信号的信息速度测量装置，包括形成完整的光路连接的光源发生器1、前端光学系统2、非解析信号产生系统3、光分束器4、信息速度测量系统5以及计算机控制与分析系统6 ;其中非解析信号产生系统以及信息速度测量系统与计算机控制与分析系统相连；
[0030]光源发生器I用于发出光波；
[0031]前端光学系统2用于对所述光波进行准直，形成光束；
[0032]非解析信号产生系统3用于对所述光束加载非解析信号；
[0033]光分束器4用于将加载了非解析信号的光速分为透射光束和反射光束；
[0034]信息速度测量系统5用于测量所述透射光束与反射光束中非解析信号传播的数据；
[0035]计算机控制与分析系统6用于根据所述数据调整非解析信号产生系统的参数，分析所述数据并计算出非解析信号在光学介质中信息的传递速度。
[0036]从上述描述可知，本发明的有益效果为:前端光学系统2收集光波并准直，形成的光束进入非解析信号产生系统3加载非解析信号，来自非解析信号产生系统的出射光束经光分束器4后分为透射光束和反射光束，信息速度测量系统5测量透射光束和反射光束中非解析信号的传输，计算机控制与分析系统6根据信息速度测量系统的数据计算出非解析信号在光学介质中信息速度，实现对不同的光学介质中信息速度的测量。
[0037]进一步的，所述信息速度测量系统5包括光学介质51、透射光束光电探测器52、反射光束光电探测器53及不波器54。
[0038]进一步的，所述计算机控制与分析系统6包括斩波器控制模块61以及数据分析计算模块62，斩波器控制模块61用于对非解析信号产生系统进行参数调整与控制；数据分析计算模块62完成信息速度的计算与存储。
[0039]进一步的，所述非解析信号产生系统3包括斩波器31、驱动电源32，斩波器31和驱动电源32间电连接，斩波器通过USB连接线与计算机控制与分析系统6连接。
[0040]进一步的，所述斩波器31置于前端光学系统2的后端。
[0041]从上述描述可知，通过控制斩波器31使非解析信号加载在来自前端光学系统2的平行光束上，并通过计算机控制与分析系统6调整斩波器的参数。
[0042]进一步的，所述光分束器4为K9玻璃制成的厚度为Imm的光学镜片，与来自非解析信号产生系统3的出射光束呈45度角放置。
[0043]从上述描述可知，光束分成反射光束和透射光束后，反射光束与透射光束的功率比约为1:99。
[0044]进一步的，所述前端光学系统2由同光轴前置的消色差双胶合凸透镜与后置消色差双胶合凹透镜组成，所述消色差双胶合凸透镜和消色差双胶合凹透镜之间的距离可调。
[0045]进一步的，所述光源发生器I包括LED或激光器。
[0046]—种基于非解析信号的信息速度测量方法，包括:
[0047]S1、发出光波；
[0048]S2、对光波进行准直，形成光束；
[0049]S3、对光束加载非解析信号；
[0050]S4、将加载了非解析信号的光速分为透射光束和反射光束；
[0051]S5、测量所述透射光束与反射光束中非解析信号传播的数据；
[0052]S6、根据所述数据调整非解析信号产生系统的参数，分析所述数据并计算出非解析信号在光学介质中信息的传递速度。
[0053]从上述描述可知，通过对光波准直形成的光束加载非解析信号后分为透射光束和反射光束，通过测