专利名称：无线光学通讯装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线通讯领域，具体地说，涉及一种无线光学通讯装置。
背景技术：
当前通讯方式主要有无线和有线两大类，其中有线通讯主要分为光缆和电缆通 讯，而无线基本都是电磁波通讯。在实际应用中远距离通讯主要采用的是光缆通讯，例如国 际互联网都是以光缆作为信息传输的载体，而近距离通讯中无线、有线两种方式均普遍使 用，例如局域网中使用的电缆，无线耳机中使用的蓝牙等。在通讯中，尤其是近距离通讯，使 用有线方式会给使用者带来不便，而目前的短距离无线方式利用电磁波进行通讯，以蓝牙 为例，存在信息传输速度慢，并有一定电磁辐射危害且不能抗电磁干扰。目前也有利用光波作为载波的无线通讯方式，如公开号为CN 1527506A中所述的 通讯方式，该方式提供了一种信息单方向发送/接收的非压缩的光学无线传输方式。这种 通讯方式不能进行全双工数据传输，且不能通过对数据的压缩达到减少发送数据量以提高 发送速率的效果。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种信息传输速度快、全双工、完全无 电磁辐射且抗电磁干扰能力强的无线光学通讯装置。实现上述目的的技术方案是一种无线光学通讯装置，其改进点在于a、具有接 收器和发射器；b、所述接收器和发射器共用一个外壳，所述外壳上具有数据接口 ；C、所述 接收器和发射器能同时工作；d、所述接收器包括解密解压电路、解调电路和光电接收电路， 所述外壳上的数据接口与解密解压电路电连接，解密解压电路与解调电路电连接，解调电 路与光电接收电路电连接；e、所述发射器包括编码调制电路、加密压缩电路和光电发射电 路，所述外壳上的数据接口与加密压缩电路电连接，加密压缩电路与编码调制电路电连接， 编码调制电路与光电发射电路电连接；f、所述光电接收电路包括光电接收管和信号放大电 路；g、所述光电发射电路包括发光器件及其驱动电路。为了提高本发明的抗杂散光干扰能力，所述接收器中还加装有滤光片，所述滤光 片为窄带滤光片。滤光片置于光电接收电路中的光电接收管的接收光路光轴上。为调整传输角度范围，所述接收器中还加装有接收天线，所述接收天线置于光电 接收电路中的光电接收管的接收光路光轴上。为了进一步提高本发明抗杂散光干扰的能力，所述接收器中还加装有滤光片和接 收天线，所述滤光片和接收天线均置于光电接收电路中的光电接收管的接收光路光轴上。为提高传输的方向性或扩大传输角度范围，所述发射器中还加装有发射天线，所 述发射天线置于光电发射电路中的发光器件的发射光路光轴上。所述发光器件为LED或者LD。为了降低成本，所述解密解压电路与解调电路集成于同一芯片内。所述加密压缩电路与编码调制电路集成于同一芯片内。甚至所述解密解压电路、解调电路、加密压缩电路 与编码调制电路集成于同一芯片内。由于本发明的所述接收器和发射器共用一个外壳，其体积小，所述接收器包括解 密解压电路、解调电路和光电接收电路，所述数据接口与解密解压电路电连接，解密解压电 路与解调电路电连接，解调电路与光电接收电路电连接；所述发射器包括编码调制电路、力口 密压缩电路和光电发射电路，所述数据接口与编码调制电路电连接，编码调制电路与加密 压缩电路电连接，加密压缩电路与光电发射电路电连接；接收器和发射器能同时工作，即具 备全双工通讯的能力，利用光波作为载波传输信息，发射至接收端后通过光电接收电路将 获取的光信号转换为电信号后还原信息，采用光波作为无线通讯的载体，具有方向性强、信 息传输速率快、安全保密性强、完全无电磁辐射且抗电磁干扰能力强等其他无线通讯方式 所不具备的优点。
图1为本发明的电路框图之一；图2为本发明的电路框图之二图3为本发明的发射器II部分电路示意图；图4为本发明的接收器I部分电路示意图；图5为本发明的发射天线安装示意图；图6为本发明的接收天线安装示意图；图7为本发明的滤光片安装示意图；图8为本发明的接收天线和滤光片安装示意图之一；图9为本发明的接收天线和滤光片安装示意图之二。
具体实施例方式以下结合附图，对本发明做进一步详细的描述。如图1 4所示，一种无线光学通讯装置，具有接收器I和发射器II ；所述接收器I 和发射器II共用一个外壳，所述外壳上具有数据接口 1-1 ；所述接收器I和发射器II能同 时工作；所述接收器I包括解密解压电路1-4、解调电路1-2和光电接收电路1-3，所述外壳 上的数据接口 1-1与解密解压电路1-4电连接，解密解压电路1-4与解调电路1-2电连接， 解调电路1-2与光电接收电路1-3电连接；所述发射器II包括编码调制电路2-2、加密压缩 电路2-1和光电发射电路2-3，所述外壳上的数据接口 1-1与加密压缩电路2-1电连接，力口 密压缩电路2-1与编码调制电路2-2电连接，编码调制电路2-2与光电发射电路2-3电连 接；所述光电接收电路1-3包括光电接收管1-3-1和信号放大电路；光电接收管1-3-1可选 用PIN管，它的接收波长范围应与本发明中的光电发射电路2-3中的发光器件2-3-1所发 出的光的波长相匹配，信号放大电路可以由运算放大器及其周边电路所组成，所述光电发 射电路2-3包括发光器件2-3-1及其驱动电路。本发明中发光器件2-3-1可以选用LD(高 频半导体激光器)，也可选用LED (普通发光管)，再配以发射天线来调整光束发射角，发光 器件2-3-1可选用高频半导体激光器QL78F6S。当发光器件2_3_1选用LED的时候，所述驱 动电路可选用三极管及其附属电路或者其他形式的驱动电路。
如图7所示，所述接收器I中还加装有滤光片1-5，所述滤光片1-5为窄带滤光片。可以防杂散光的干扰，滤光片1-5置于光电接收电路1-3中的光电接收管1-3-1的接收光 路光轴上。为减少其他设备发出的光信号干扰，也可采用接收天线1-6适当调整光束接收 角，如图6所示，接收器I中还加装有接收天线1-6，所述接收天线1-6置于光电接收电路 1-3中的光电接收管1-3-1的接收光路光轴上。所述接收天线1-6为光学天线，由凹凸透镜 组合而成。为进一步减少杂散光的干扰，也可同时加上滤光片1-5和接收天线1-6，如图8、9 所示，所述接收器I中还加装有滤光片1-5和接收天线1-6，所述滤光片1-5和接收天线1-6 均置于光电接收电路1-3中的光电接收管1-3-1的接收光路光轴上。如图8所示，所述接 收天线1-6置于滤光片1-5和光电接收管1-3-1之间，如图9所示，所述滤光片1-5置于接 收天线1-6和光电接收管1-3-1之间。如图5所示，为提高信息传输的安全性，所述发射器II中还加装有发射天线2-5， 所述发射天线2-5置于光电发射电路2-3中的发光器件2-3-1的发射光路光轴上。所述发 射天线2-5为光学天线，由凹凸透镜组合而成。为了降低成本，所述解密解压电路1-4与解调电路1-2可集成于同一芯片内，所 述加密压缩电路2-1与编码调制电路2-2可集成于同一芯片内。甚至，所述解密解压电路 1-4、解调电路1-2、加密压缩电路2-1与编码调制电路2-2四个电路的功能也可以由同一可 编程芯片来完成。所述芯片可选用EP2C5，也可选用XC2VP7等其他逻辑可编程集成电路。本发明的使用，是要由两组本发明配合在一起使用的，即第一无线光学通讯装置 的第一发射器与第二无线光学通讯装置的第二接收器匹配使用，第二无线光学通讯装置的 第二发射器与第一无线光学通讯装置的第一接收器匹配使用。需要传输的信息通过数据接 口将数据传输到编码调制电路中，对信息进行加密再压缩，然后进行调制并由光电发射电 路发出信息。接收器中的光电接收管接收到信息后进行解调再解压解密处理，然后通过数 据接口传输给后续设备使用。为提高传输的方向性或控制传输角度范围，在发光器件的发 射光路光轴上加装发射天线，以缩小或扩大无线光信号的输出角。为提高装置的抗干扰能 力，在接收器中可增加窄带滤光片，可有效地防止杂散光进入光电接收电路中而产生干扰 信号。在使用中，如需扩大或压缩接收角度范围，可在光电接收管的接收光路光轴上加装接 收天线，接收天线为凹凸镜组合，它可与窄带滤光片合一制作，即可在凹透镜或者凸透镜或 者两者的镜面上镀窄带增透膜，镀膜后可以增加滤光片的功能。本发明其体积很小，可广泛应用于通讯行业，如手机、耳机，电脑、遥控器等各种设 备中。
权利要求
一种无线光学通讯装置，其特征在于a、具有接收器(I)和发射器(II)；b、所述接收器(I)和发射器(II)共用一个外壳，所述外壳上具有数据接口(1-1)；c、所述接收器(I)和发射器(II)能同时工作；d、所述接收器(I)包括解密解压电路(1-4)、解调电路(1-2)和光电接收电路(1-3)，所述外壳上的数据接口(1-1)与解密解压电路(1-4)电连接，解密解压电路(1-4)与解调电路(1-2)电连接，解调电路(1-2)与光电接收电路(1-3)电连接；e、所述发射器(II)包括编码调制电路(2-2)、加密压缩电路(2-1)和光电发射电路(2-3)，所述外壳上的数据接口(1-1)与加密压缩电路(2-1)电连接，加密压缩电路(2-1)与编码调制电路(2-2)电连接，编码调制电路(2-2)与光电发射电路(2-3)电连接；f、所述光电接收电路(1-3)包括光电接收管(1-3-1)和信号放大电路；g、所述光电发射电路(2-3)包括发光器件(2-3-1)及其驱动电路。
2.根据权利要求1所述的无线光学通讯装置，其特征在于所述接收器(I)中还加装 有滤光片(1-5)，所述滤光片(1-5)置于光电接收电路(1-3)中的光电接收管(1-3-1)的接 收光路光轴上。
3.根据权利要求1所述的无线光学通讯装置，其特征在于所述接收器(I)中还加装 有接收天线(1-6)，所述接收天线(1-6)置于光电接收电路(1-3)中的光电接收管(1-3-1) 的接收光路光轴上。
4.根据权利要求1所述的无线光学通讯装置，其特征在于所述接收器(I)中还加装 有滤光片(1-5)和接收天线(1-6)，所述滤光片(1-5)和接收天线(1-6)均置于光电接收电 路(1-3)中的光电接收管(1-3-1)的接收光路光轴上。
5.根据权利要求2或4所述的无线光学耳机，其特征在于所述滤光片(2-5)为窄带 滤光片。
6.根据权利要求1所述的无线光学通讯装置，其特征在于所述发射器(II)中还加装 有发射天线(2-5)，所述发射天线(2-5)置于光电发射电路(2-3)中的发光器件(2-3-1)的 发射光路光轴上。
7.根据权利要求1所述的无线光学通讯装置，其特征在于所述发光器件(2-3-1)为 LED或者LD。
8.根据权利要求1所述的无线光学通讯装置，其特征在于所述解密解压电路(1-4) 与解调电路(1-2)集成于同一芯片内。
9.根据权利要求1所述的无线光学通讯装置，其特征在于所述加密压缩电路(2-1) 与编码调制电路(2-2)集成于同一芯片内。
10.根据权利要求1所述的无线光学通讯装置，其特征在于所述解密解压电路(1-4)、 解调电路(1-2)、加密压缩电路(2-1)与编码调制电路(2-2)集成于同一芯片内。
全文摘要
本发明公开了一种无线光学通讯装置，具有接收器和发射器；接收器和发射器共用一个外壳，所述外壳上具有数据接口；接收器和发射器能同时工作；接收器包括解密解压电路、解调电路和光电接收电路，外壳上的数据接口与解密解压电路电连接，解密解压电路与解调电路电连接，解调电路与光电接收电路电连接；所述发射器包括编码调制电路、加密压缩电路和光电发射电路，所述外壳上的数据接口与加密压缩电路电连接，加密压缩电路与编码调制电路电连接，编码调制电路与光电发射电路电连接；所述光电接收电路包括光电接收管和信号放大电路；所述光电发射电路包括发光器件及其驱动电路。本发明信息传输速度快、全双工、完全无电磁辐射且抗电磁干扰能力强。
文档编号H04B10/10GK101826922SQ20101001717
公开日2010年9月8日 申请日期2010年1月4日 优先权日2010年1月4日
发明者吴轩东, 谢俊 申请人:吴轩东;谢俊