一种基于可见光激光光源的水下照明和通信系统
专利汇可以提供一种基于可见光激光光源的水下照明和通信系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 属于无线通信技术领域，公开一种基于可见光激光 光源 的 水 下照明和通信系统。本发明使用发光 波长 在可见光波段的激光光源，激光光源由氮化镓或者砷化镓基 半导体 材料制备；激光光源由直流驱动电源驱动，并经过 散热 封装，发出的激光由光学元件散射后，可以用于水下照明；通过加入通信调制 信号 ，与直流电源共同驱动 激光器 ，激光光源则具备水下照明和通信的双重作用；为了实现通信用途，接收端使用光学元件作为接收天线，用光电探测器将接收到的 光信号 转换为 电信号 ，并处理接收信号。本发明使用激光光源同时实现了水下照明和通信的用途，具有 能源 利用效率高、通信速率快、 保密性 高和时延短的优势。，下面是一种基于可见光激光光源的水下照明和通信系统专利的具体信息内容。
1.一种基于可见光激光光源的水下照明和通信系统，其特征在于，包括：直流驱动电源
1、发射信号模块2、可见光激光器3、激光散热装置4、发射天线5、信号接收天线6、光电探测器7和接收信号处理模块8；其中：
所述的激光光源3，为峰值波长在400nm和700nm之间的可见光光源；
所述的直流驱动电源1，通过恒定的电压或者电流驱动激光光源3；
所述的发射信号模块2，用于发射数字信号或者模拟信号，与直流驱动电源1共同驱动激光光源3；
所述的散热封装装置4，种类包括金属底座、或者循环水、或者半导体制冷片，封装电路的阻抗与激光光源3的阻抗匹配，以提高可用带宽和通信速度；
所述的发射天线5，种类包括曲面透镜、或者菲涅尔透镜、或者散射片、或者磨砂玻璃，用来调整激光光源的发射光角度，发射天线5和激光光源3的间距通过机械螺纹或者电机调节；
所述的信号接收天线6、光电探测器7和接收信号处理模块8组成接收端，实现水下高速通信功能，实现水下局域化组网；其中，所述的信号接收天线6使用抛物线曲面透镜或者菲涅尔透镜，其收集的光聚焦到光电探测器7上；所述的接收端光电探测器7，采用PIN、或者APD、或者单光子计数器；所述的接收信号处理模块8，用于处理并还原接收到的数字信号或者模拟信号。
2.根据权利要求1所述的基于可见光激光光源的水下照明和通信系统，其特征在于，所述的激光光源3，为由氮化镓或者砷化镓材料制备的激光器，为单一波长的光源，或者为具有多个不同波长的光源，或者为具有单一波长的多个光源。
3.根据权利要求1所述的基于可见光激光光源的水下照明和通信系统，其特征在于，具备多个信号发射端和多个信号接收端，组建水下通信网络。
4.根据权利要求1或3所述的基于可见光激光光源的水下照明和通信系统，其特征在于，信号接收端和发射端使用防水装置；
潜水员、水下机器人、潜艇可以同时装备发射端和接收端，实现照明和双向通信。
一种基于可见光激光光源的水下照明和通信系统
技术领域
背景技术
发明内容
所述的激光光源3，为峰值波长在400nm和700nm之间的可见光光源，例如为由氮化镓或者砷化镓材料制备的激光器，可以为单一波长的光源，或者为具有多个不同波长的光源，或者为具有单一波长的多个光源；
所述的直流驱动电源1，通过恒定的电压或者电流驱动激光光源3；
所述的发射信号模块2，用于发射数字信号或者模拟信号，与直流驱动电源1共同驱动激光光源3；
所述的散热封装装置4，种类包括金属底座、或者循环水、或者半导体制冷片，封装电路的阻抗与激光光源3的阻抗匹配，以提高可用带宽和通信速度；
所述的发射天线5，种类包括曲面透镜、或者菲涅尔透镜、或者散射片、或者磨砂玻璃，用来调整激光光源的发射光角度，发射天线和激光光源3的间距通过机械螺纹或者电机调节，对于短距离照明和通信（比如十米以上），光源发散角可以比较大（比如大于50度），对于较长距离的照明和通信（比如百米以上），发散角需要尽可能小（比如小于10度）；
所述的信号接收天线6、光电探测器7和接收信号处理模块8组成接收端，实现水下高速通信功能，实现水下局域化组网；其中，所述的信号接收天线6使用抛物线曲面透镜或者菲涅尔透镜，其收集的光聚焦到光电探测器7上；所述的接收端光电探测器7，采用PIN、或者APD、或者单光子计数器；所述的接收信号处理模块8，用于处理并还原接收到的数字信号或者模拟信号。
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