激光无线通信光发射与接收电路的设计解析

无线激光通信收发天线快速对准系统设计于坤，王旭，张瑜（河南师范大学物理与信息工程学院，新乡 453007）摘 要：在无线激光通信系统的发射和接收天线上安装GPS接收装置，通过GPS定位来实现发射天线和接收天线的快速对准，解决了无线激光通信系统天线对准难的问题。

对设计移动无线激光通信系统也具有重要的指导意义。

关键词：GPS，无线激光通信，差分定位，ATP中图分类号：TP202 文献标识码：ADesign of fast Alignment system for the transceivers of wireless laser communicationYUN Kun,WANG Xu,ZHANG Yu(College of Physics & Information Engineering,Henan Normal University,Xinxiang 453007,China) Abstract: The GPS sensor is installed in the emission and receiving antenna of wireless laser communication.The incorporation of GPS sensors provides the reference information to establish alignment between two antennas,the difficult problem is solved. This provides a basis for designing the moving wireless laser communication system.key words :GPS;wireless laser communication,;differential GPS,ATP1 引 言无线激光通信是光纤通信和微波通信的完美结合，它利用自由空间中传播的激光作为信息载体, 提供了两个通信节点之间视距内的、无线和大容量的快速连接方式。

激光通信系统的设计原理激光通信是一种利用激光脉冲在空气或光导纤维中传输信息的通信方式。

它应用了激光器、光调制器、光解调器、光纤等一系列关键技术，可以实现高速、远距离、抗干扰等特点，被广泛应用于通信、卫星导航、激光雷达等领域。

下面将详细介绍激光通信系统的设计原理。

激光通信系统由激光发射端和激光接收端两部分组成。

首先介绍激光发射端的设计原理。

激光发射端的主要组成部分是激光器和光调制器。

激光器是产生激光脉冲的核心设备，一般采用半导体激光器或固体激光器。

激光器通过电流激励，产生高纯度、高功率、窄线宽的激光光束。

光调制器则用于对激光光束进行调制，将要传输的信息转化为光脉冲信号。

光调制器一般采用电光调制器或腔共振式调制器。

在激光器和光调制器之间，需要设计适当的光放大器来增强激光光信号的强度。

光放大器一般采用光纤放大器、固体放大器等。

此外，还需要设计光学滤波器来去除杂散光信号，提高系统的信号质量。

激光接收端的设计原理与激光发射端类似，也由光解调器和光接收器两部分组成。

光解调器用于解调接收到的光脉冲信号，将光信号转化为电信号，并恢复原始的信息内容。

常用的光解调器有光电二极管、光电倍增管、光电探测器等。

光接收器用于接收光脉冲信号并转化为电信号，进一步处理和分析。

激光接收端的信号处理环节是非常重要的一步。

首先，需要对电信号进行放大和滤波，提高信号的强度和质量。

接着，进行信号解调和信号重建，将光信号转化为可读取的信息信号。

最后，采用信号处理技术对信号进行干扰抑制和错误校正，提高系统的抗干扰性和可靠性。

在激光通信系统设计中，还需要考虑激光光束的传输损耗问题。

激光光束在大气中传输时会受到散射、吸收和大气湍流等影响，导致传输损耗。

为了减小传输损耗，可以采用大功率激光器和低损耗的光纤进行传输，同时通过气象监测和动态自适应技术来补偿大气影响，提高传输效率和距离。

此外，激光通信系统还需要考虑安全性和隐蔽性问题。

激光通信是一种点对点的通信方式，相较于无线通信可以更好地实现信息的隐蔽传输。

激光无线通信光发射与接收电路的设计一、激光无线通信的基本原理二、光发射电路的设计1. 激光器驱动电路设计2. 激光器保护电路设计3. 激光调制电路设计三、光接收电路的设计1. 光探测器选择与特性分析2. 前置放大电路设计3. 高频放大电路设计4. 信号解调电路设计一、激光无线通信的基本原理激光无线通信是利用激光作为信息传输的载体，通过空气中的传播实现数据传输。

其基本原理是利用激光器产生高功率狭窄束的激光，将信息转换为脉冲宽度调制（PWM）或强度调制（IM）信号，通过发射机向空气中发送，接收机则通过探测器将接收到的信号转换为电信号进行解码。

二、光发射电路的设计1. 激光器驱动电路设计激光器驱动电路是将直流或交流信号转换为足够高频率和幅度的脉冲，以使得激光器能够正常工作。

其主要组成部分包括信号发生器、放大器和脉冲调制器。

2. 激光器保护电路设计激光器保护电路用于保护激光器免受过电流、过压、过温等因素的损害。

其主要包括过流保护电路、过压保护电路和温度控制电路等。

3. 激光调制电路设计激光调制电路是将输入信号转换为PWM或IM信号，以控制激光的强度或频率。

其主要包括放大器、滤波器和脉冲调制器等。

三、光接收电路的设计1. 光探测器选择与特性分析光探测器是将接收到的激光信号转换为电信号的关键部件。

常用的有PIN型探测器、APD型探测器和PSD型探测器等。

在选择时需要考虑其响应速度、灵敏度和带宽等特性。

2. 前置放大电路设计前置放大电路用于放大从光探测器输出的微弱信号，并消除噪声干扰。

其主要包括低噪声放大器和滤波器等。

3. 高频放大电路设计高频放大电路用于进一步放大信号，并将其转换为可处理的中频或基带信号。

其主要包括中频放大器和混频器等。

4. 信号解调电路设计信号解调电路用于将接收到的PWM或IM信号转换为原始数据。

其主要包括解调器和滤波器等。

总之，在激光无线通信系统中，光发射电路和光接收电路都是至关重要的组成部分，其设计需要考虑多种因素，如功率、带宽、灵敏度、噪声等，以确保系统的稳定性和可靠性。

无线发射接收电路概述无线发射接收电路是一种用于无线信号传输的电路，它由发射电路和接收电路两部分组成。

发射电路负责将信号转换为无线电波进行传输，而接收电路则负责接收并解码接收到的无线电波。

在本文档中，将详细介绍无线发射接收电路的工作原理、基本组成以及相关应用。

工作原理无线发射接收电路利用调制技术将原始信号转换为无线电波，通过空气中的传播来进行信号传输。

在发射端，发射电路从输入源获取信号，并使用调制方法将信号转换为高频无线电波，然后经过天线辐射出去。

在接收端，天线接收到无线电波，并将其传递给接收电路。

接收电路通过解调操作将无线电波还原为原始信号。

基本组成无线发射接收电路的基本组成包括以下几个部分：1.发射电路–输入源：提供待传输的信号源，可以是音频信号、视频信号或数据信号等。

–调制电路：将输入信号和载波信号进行调制，常见的调制方式包括振幅调制(AM)、频率调制(FM)和相位调制(PM)。

–放大电路：增强调制后的信号强度，确保信号能够远程传输。

–无线电发射器：将调制后的信号转换为无线电波并通过天线辐射出去。

2.接收电路–天线：接收无线电波并将其传递给接收电路。

–放大电路：放大接收到的微弱信号，以便后续处理。

–解调电路：根据调制方式对接收信号进行解调，将其还原为原始信号。

–输出装置：将解调后的信号输出到目标设备，如扬声器、显示器或数据接口等。

应用领域无线发射接收电路在各个领域都有广泛的应用。

下面列举几个常见的应用领域：1.无线通信：手机、无线局域网(WLAN)和蓝牙等无线通信技术都离不开无线发射接收电路。

2.遥控器：电视遥控器、无线鼠标和游戏手柄等设备使用无线发射接收电路来实现遥控功能。

3.无线传感器网络：无线传感器网络通常由大量分散的无线传感器节点组成，这些节点通过无线发射接收电路相互通信，实现环境监测、物体跟踪等功能。

4.无线电广播：广播电台和电视台利用无线发射接收电路将音频和视频信号传输到各个接收设备。

光通信系统的设计与优化随着信息技术的发展，人们对通信的需求越来越高，而无线通信技术的频谱资源受到了极大的限制。

相比之下，光通信技术具有宽带、高速等优势，成为了通信领域的一个重要研究方向。

本文将从光通信系统的设计与优化两个方面，分别探讨现代光通信技术的应用。

一、光通信系统的设计1. 光纤传输基础光通信主要以光纤传输为基础，光纤的基本构造为包覆纤芯的折射率变化率较小的包层。

光纤的传输效果受多种因素影响，主要包括光损耗、色散、非线性效应等。

为了提高光纤传输效率，需要选择合适的光纤类型、设计合理的光缆布局、进行适当的补偿等。

2. 光发射机和光接收机光发射机主要包括光源、驱动电路等部分，是光信号的产生和传输源。

常见的光源有激光器、LED等，其中激光器具有功率大、速率高、频谱宽等优势，成为了光通信领域的主流光源。

光接收机主要由光探测器和信号放大器等组成，是光信号的接收、解调和放大的重要部分。

光探测器可以根据光的强度、偏振、相位等信息对光信号进行检测和反馈。

3. 光纤通信系统的构成光纤通信系统主要由光发射机、光纤、光接收机等组成，其中光纤被视为是光通信系统的“骨架”。

为了提高光纤传输效率，需要选择合适的光纤类型、设计合理的光缆布局、进行适当的补偿等。

同时，针对不同的应用场景，还需要进行光模块、电路板、光连接器等的选择和设计等工作。

二、光通信系统的优化1. 光通信系统的性能参数光通信系统的性能主要包括速率、距离、功率和抗干扰等指标。

系统的速率和距离是其最重要的特征，主要取决于光发射机、光接收机和光解调器等部分的性能。

为了保证光通信系统的高速率和远距离传输能力，需要对系统进行适当的调整和优化。

2. 光纤传输系统的信号处理光纤传输会产生因色散和非线性效应等原因而引起的信号衰减等问题。

为了提高光纤传输的稳定性和信号质量，需要利用信号处理技术进行优化处理。

其中，色散补偿技术、光波长分复用技术和光到电转换技术等技术被广泛应用于光通信系统的优化中。

激光无线通信光发射与接收电路的设计1. 前言激光无线通信作为一种高速、高带宽的通信方式，被广泛应用于各个领域。

在激光无线通信系统中，光发射与接收电路的设计至关重要。

本文将深入探讨激光无线通信光发射与接收电路的设计原理、要求以及设计流程，以期为读者提供一个全面、详细、完整的指南。

2. 设计原理激光无线通信光发射与接收电路的设计原理是基于激光器和光接收器的工作原理。

激光器通过激发激光介质产生激光，而光接收器则接收并解析激光信号。

因此，设计一个有效的光发射与接收电路需要深入理解激光器和光接收器的特性。

2.1 激光器的特性激光器是产生激光的关键组件，它具有以下几个重要特性：1.高单色性：激光器发出的光具有很高的单色性，能够有效避免光信号的色散和干扰。

2.高方向性：激光器发出的光具有很高的方向性，能够将光信号有效地聚焦和传输。

3.高功率输出：激光器能够输出相对较高的功率，以提供足够的信号强度和传输距离。

2.2 光接收器的特性光接收器是接收激光信号的关键组件，它具有以下几个重要特性：1.高灵敏度：光接收器能够对弱光信号进行高效的接收和解析，以提供足够的信噪比。

2.快速响应：光接收器能够迅速响应光信号的变化，以满足高速通信的要求。

3.低噪声：光接收器具有低噪声特性，以提高信号的可靠性和质量。

3. 设计要求激光无线通信光发射与接收电路的设计需要满足以下要求：1.高效传输：设计的光发射与接收电路应能够实现高效的光信号传输，并保持较低的传输损耗。

2.适应不同距离：光发射与接收电路应能够适应不同的传输距离，从近距离到远距离的通信需求。

3.抗干扰能力：光发射与接收电路应具备一定的抗干扰能力，以应对外界环境对信号传输的影响。

4.低功耗设计：光发射与接收电路应具备较低的功耗，以延长激光器和光接收器的使用寿命。

4. 设计流程激光无线通信光发射与接收电路的设计流程可以分为以下几个步骤：4.1 系统需求分析首先，需要进行系统需求分析，明确激光无线通信的具体应用场景、距离要求、传输速率等。

激光无线通信光发射与接收电路的设计激光无线通信是一种高速、高带宽、高安全性的通信方式，其光发射与接收电路的设计对于通信系统的性能至关重要。

以下是激光无线通信光发射与接收电路的设计内容：一、光发射电路设计1. 激光二极管驱动电路设计激光二极管是激光无线通信系统中最常用的光源，其驱动电路需要满足高速、高稳定性、低噪声等要求。

驱动电路通常采用直流偏置电路和交流调制电路相结合的方式，其中直流偏置电路用于维持激光二极管的工作状态，交流调制电路用于调制激光二极管的输出功率。

2. 光纤耦合电路设计激光二极管的输出光束需要通过光纤进行传输，因此需要设计光纤耦合电路。

光纤耦合电路包括光纤接口、光纤调制器、光纤放大器等部分，其目的是将激光二极管的输出光束耦合到光纤中，并通过光纤进行传输。

3. 光学系统设计光学系统是激光无线通信系统中的重要组成部分，其设计需要考虑光束的聚焦、衍射、散射等问题。

光学系统包括透镜、反射镜、光学滤波器等部分，其目的是将激光二极管的输出光束聚焦到接收器上。

二、光接收电路设计1. 光电探测器设计光电探测器是激光无线通信系统中的重要组成部分，其设计需要考虑灵敏度、响应速度、噪声等问题。

光电探测器通常采用光电二极管、PIN光电二极管、APD 光电二极管等类型，其目的是将接收到的激光信号转换为电信号。

2. 前置放大器设计由于光电探测器输出的电信号较小，需要通过前置放大器进行放大。

前置放大器需要满足高增益、低噪声、高线性等要求，通常采用低噪声放大器、宽带放大器等类型。

3. 信号处理电路设计信号处理电路包括滤波器、放大器、比较器等部分，其目的是对接收到的信号进行处理，以提高系统的性能。

信号处理电路需要根据系统的具体要求进行设计，例如需要进行频率选择、幅度调整、时序恢复等操作。

以上是激光无线通信光发射与接收电路的设计内容，其设计需要充分考虑系统的性能要求和实际应用环境，以提高系统的可靠性和稳定性。

最简单无线发射接收电路设计与详解无线电遥控以其传输距离远、抗干扰能力强、无方向性等优点，应用于许多领域。

但因电器复杂，发送设备庞大，调试困难等原因，所以在民用领域一直受到限制，随着电子技术的发展，这些问题都得到了解决，使之具有强大的生命力。

早期的发射机较多使用LC振荡器，频率漂移较为严重。

声表器件的出现解决了这一问题，其频率稳定性与晶振大体相同，而其基频可达几百兆甚至上千兆赫兹。

无需倍频，与晶振相比电路极其简单。

以下两个电路为常见的发射机电路，由于使用了声表器件，电路工作非常稳定，即使手抓天线、声表或电路其他部位，发射频率均不会漂移。

和图一相比，图二的发射功率更大一些。

可达200米以上。

无线发射电路设计上图为常见的发射机电路OOK调制尽管性能较差，然而其电路简单容易实现，工作稳定，因此得到了广泛的应用，在汽车、摩托车报警器，仓库大门，以及家庭保安系统中，几乎无一例外地使用了这样的电路。

无线接收电路设计接收机可使用超再生电路或超外差电路，超再生电路成本低，功耗小可达100uA左右，调整良好的超再生电路灵敏度和一级高放、一级振荡、一级混频以及两级中放的超外差接收机差不多。

然而，超再生电路的工作稳定性比较差，选择性差，从而降低了抗干扰能力。

下图为典型的超再生接收电路。

无线接收电路超外差电路的灵敏度和选择性都可以做得很好，美国Micrel公司推出的单片集成电路可完成接收及解调，其MICRF002为MICRF001的改进型，与MICRF001相比，功耗更低，并具有电源关断控制端。

MICRF002性能稳定，使用非常简单。

与超再生产电路相比，缺点是成本偏高（RMB35元）。

下面为其管脚排列及推荐电路。

ICRF002使用陶瓷谐振器，换用不同的谐振器，接收频率可覆盖300-440MHz。

MICRF002具有两种工作模式：扫描模式和固定模式。

扫描模式接受带宽可达几百KHz，此模式主要用来和LC振荡的发射机配套使用，因为，LC发射机的频率漂移较大，在扫描模式下，数据通讯速率为每秒2.5KBytes。

一、 脉冲激光发射单元作为系统模拟电路的一部分，发射单元主要是产生强窄脉冲、瞬间功率大的光脉冲，采用升压驱动使激光二极管发出激光。

其主要是由驱动和激光二极管组成。

由激光测距方程得知，发射激光的峰值功率越高，探测器上接收到的回波峰值功率也就越高。

此外，发射单元所发射的激光脉冲宽度和时刻鉴别相关，有利于提高时刻鉴别精度，进而提高测量精度。

所以，激光发射系统的主要指标就包含：发射激光的峰值功率、脉冲宽度、发散角等。

下面该文主要来介绍一下激光二极管和驱动电路。

发射部分的系统框图如下：发射部分的系统框图1.1激光二极管半导体激光二极管（LD ）体积小、寿命长应用方便。

因此在激光通信，光陀螺，激光打印、激光测距、激光雷达以及光存储等方面被广泛应用。

半导体激光和其他类型的激光器一样，本质上没有区别，基本上都是受激发射。

同时也满足三个基本条件：A ：粒子束的反转B ：受激辐射在光学谐振腔内形成激光振荡C ：增益介质必须提供足够大的增益，以弥补谐振引起的光损耗及足够强的电流注入。

th i out g =∂+∂th g 为阈值增益；i ∂为增益介质的内部损耗，主要是光子在增益介质内的吸收和损耗；out ∂该部分是激光器的输出损耗。

1.2 LD 驱动电路在激光测距过程中，系统的带宽、作用距离、抗干扰能力和低功耗等性能取决于半导体激光器发射激光脉冲的质量。

所发射的脉冲光的前沿上升时间和测量精度密切相关，前沿上升时间越短，越有利于提高测量精度；脉冲激光的峰值功率和测量距离密切相关，峰值功率越大，测量距离越远。

而激光二极管发射的光脉冲是由激光电源产生的电脉冲直接调制得到的，激光器所发射的光脉冲特性在某种定程度上依赖于脉冲驱动电源的设计，电流的幅值、脉冲宽度决定了峰值功率。

在选择半导体激光器时要根据整体的设计方案选择合适的指标。

基本上根据峰值电流、脉冲宽度、脉冲频率和占空比几个指标进行选择。

1.3脉冲半导体激光的电路模型下图1是脉冲半导体的激光驱动的基本形式，图2是其相应的等效电路。

上海磐川光电科技有限公司激光发射接收系统（激光发射接受）设计原理激光发射接收系统（激光发射接受器）1. 产品概述：激光发射接收系统器或称激光发射接收器由两部分组成，一是激光发射模块，二是激光接收模块。

（如图所示）激光发射器结果特定频率的调制，发射出一条准直极细的激光光束，通过特定波长的激光光电传感器接收到光信号，通过光电转换电路将光信号转换成电信号输出。

2. 产品特点性能参数：✧激光准直度高，方向性好；✧光束细规则，精确度高；✧接收灵敏度高，响应速度快；✧信号输出接口灵活。

接收到的信号可与通讯标准的信号/工业标准电压匹配；✧功耗低；电源要求低，低压直流即可；✧使用寿命长；✧可控距离长；✧体积小，安装方便灵活；性能参数：Optical and Electrical Characteristics参数符号数值单位激光功率（Optical power） P 5-100 mW 光束发散度 Divergence RMS<1 mrad 电源电压 Power Voltage U 5/12 DCV 工作电流 Op. Current I <40/<100 mA 有效距离eff.distance L 0-1/1-1000 m 调制频率modulate f 范围内可选MHz响应灵敏度 R 50 us工作温度TemperatureTo-10~50oC3．设计原理3.1 连续型激光器发射接收模块结构框图:3.2 激光器发射接收模块详细电路图解： 3.2.1 激光发射部分：（激光器驱动发射）该电路激光编码调制采用集成芯片硬件实现，8地址4数据编码。

1-8是地址，10-13数据脚。

调整Rosc 决定振荡频率；14管脚TE 是发射使能端，低电平发射有效。

激光发射驱动电路（在激光器中），是APC （自动功率控制）电路驱动，保证激光二极管光功率输出稳定。

3.2.2 激光接收部分：（激光接收、放大检波及解调解码输出）其中，R1=4.7Ω, R2=220KΩ接收探测器3DU 接收红光波段灵敏度高，响应速度快，响应速度5us~30us；采用集成接收模块进行检波放大输出对应U3解调解码芯片，8地址4数据解码输出，1-8是地址，10-13数据脚；地址设置必须和发射地址一致，则数据位可以接收到发射端的数据的高电平信号，对应数据管脚输出高电平，当发射结束后，高电平随之消失。

无线发射与接收电路设计分析【摘要】介绍了一种数字编码无线发射与接收电路，采用高抗噪声CMOS数字编码、解码大规模集成电路HT-12E/HT-12D设计，分析了数字编码的构成以及发送/接收的时序、流程。

发射电路待机状态零耗电，超再生接收电路灵敏度高，采用“浮置式”电路识别信号，抗噪声性能好，信号的保密性高，解决了传统无线遥控器抗干扰差、相互串扰等问题，整体电路设计简单，成本低。

【关键词】数字编码；无线遥控器；抗干扰引言随着数字编码无线遥控技术的应用，市场上出现了许多微功率无线发射/接收装置，促进了机器人、无人飞机指令遥控等领域的发展[1][2]。

发射部分主要有编码电路和发射电路组成，操纵者通过操作按键，使编码电路产生具有某些特征的、相互间易于区分的信号指令（如：用不同的数码代表不同的控制指令），编码电路产生的指令信号通过高频信号载波，由发射天线发送出去。

发射电路的主要作用就是产生载波，并由调制器将指令信号调制到载波上，经天线将已调载波发送出去。

接收部分由接收电路及解码电路组成，由天线接收的微弱信号经接收电路高频信号选择与信号放大处理后，送到解码电路，解码后的信号提供给执行机构，从而实现对被控目标的控制。

由于受环境电磁干扰的影响，工程上特别需要一种抗干扰性能强、保密效果好，能克服相互串扰的无线发射/接收的系统[3]。

本文采用高抗噪声数字编码/解码大规模集成电路,提出了一种保密性好、可靠性高、接收灵敏度高、抗干扰能力强的数字编码无线遥控系统设计方案，整体电路设计简单，成本低、体积小。

1数字编码的工作原理数字编码无线遥控器，是数字编码/解码技术与无线发射/接收技术的有机结合[4]。

HT-12E/HT-12D是一种高抗噪声CMOS数字编码/解码大规模集成电路，具有8位地址编码与4位数据。

图1为数字编码发送/接收原理图，分发射和接收两个部分，引脚编号A0-A7为地址编码组合，D0-D3为数据信号，ROSC为时钟振荡器，TE为发送操作按键[5]。

激光发射和接收电路介绍本文档旨在介绍激光发射和接收电路的基本原理和设计要点。

激光发射和接收电路是激光通信系统中的重要组成部分，负责产生和接收激光信号，并将其转换为可用的电信号。

激光发射电路激光发射电路主要包括激光二极管（LD）和驱动电路两部分。

激光二极管激光二极管是将电能转化为光能的关键组件。

它通常由一对具有特殊材料结构的半导体构成。

在一定条件下，通过施加电压，激光二极管中的电流会激发电子跃迁，从而产生激光。

驱动电路驱动电路负责通过控制激光二极管的电流来实现激光的发射。

一个常见的激光二极管驱动电路是恒流驱动电路，它可以保持恒定电流通过激光二极管，从而产生稳定的激光输出。

激光接收电路激光接收电路主要包括光电二极管（PD）和信号处理电路两部分。

光电二极管光电二极管是将光能转化为电能的关键组件。

当激光照射到光电二极管上时，激光能量会激发光电二极管中的电子，从而产生电流。

信号处理电路信号处理电路负责将光电二极管产生的微弱电流转换为可用的信号。

它通常包括放大器、滤波器和解调器等组件，以提取和处理激光信号中的有效信息。

设计要点在设计激光发射和接收电路时，需要考虑以下要点：1. 激光二极管和光电二极管的特性和规格，确保其适配和性能满足系统需求。

2. 驱动电路和信号处理电路的稳定性和抗干扰能力，以保证激光信号的质量和可靠性。

3. 电源电路的设计和综合，确保稳定供电和有效防止干扰。

4. 电路的布局和防护设计，以确保激光发射和接收过程中的安全和可靠性。

总结激光发射和接收电路是激光通信系统中不可或缺的组成部分。

通过设计合理的激光发射和接收电路，可以实现高质量、稳定和可靠的激光通信。

在设计过程中，需要充分考虑激光二极管和光电二极管的特性，驱动电路和信号处理电路的性能，以及电源电路和电路布局的综合考虑。

无线激光传输系统收发电路的设计与实现
李谦;庞俊奇;刘瑞康;赵中梁;马宏帅;张磊;谭秋林
【期刊名称】《仪表技术与传感器》
【年(卷),期】2024()4
【摘要】针对航天发动机、涡轮机等旋转部件的温度测量系统中的信号传输问题,以850 nm波长的红外光为载体,设计了基于FPGA的无线激光通信的数据传输系统。

该系统由转子端的光发射模块、定子端的光接收模块、地面可视化设备3部分组成。

此外,在前置放大电路中引入一个反馈电容,系统的开环增益曲线会增加一个极点做补偿以提升系统的稳定,并进行了仿真验证。

在此基础之上,搭建实验系统对电路性能进行测试。

通过仿真及实验验证,结果表明:设计的方案可以实现传输速率为40 Mbit/s的稳定传输,为旋转环境的动态监测技术中的无线数据传输提供了一种可行性方案。

【总页数】5页(P95-99)
【作者】李谦;庞俊奇;刘瑞康;赵中梁;马宏帅;张磊;谭秋林
【作者单位】中北大学微纳器件与系统教育部重点实验室;省部共建动态测试技术国家重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】TN929.1
【相关文献】
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5.激光无线能量传输系统光伏接收器电路效率优化研究
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电路中的激光与光通信技术激光与光通信技术的发展已经引起了广泛的关注，它在电路领域中扮演了重要的角色。

本文将以电路中的激光与光通信技术为主题，探讨它的应用、原理以及未来的发展。

一、激光在电路中的应用激光作为一种高度集中的光束，具有高速、高效的特点，在电路领域中有着广泛的应用。

1. 数据传输传统的电路通信主要依靠电信号传输，但随着数据需求的不断增长，传统的电信号传输方式已无法满足高速、大容量的要求。

激光通信技术应运而生，它利用光的高速传输特性，可以实现超高速、大容量的数据传输。

这对于电路中的数据处理和传输来说是一项革命性的技术。

2. 光存储器随着信息技术的飞速发展，对于存储容量和速度的需求也在不断增长。

传统的存储器技术已经无法满足这些需求，而激光存储器的出现为解决这一问题提供了新的可能。

激光存储器利用激光的高度集中性和高速传输特性，可以实现大容量、快速的数据存储。

二、光通信技术在电路中的原理光通信技术是指利用光信号进行信息传输的技术。

它基于光的波长和频率高于电磁波的特性，在电路中可以实现更快的传输速度和更低的信号损耗。

1. 激光发射激光通信技术的核心是激光的发射。

激光器将电能转化为激光能，通过特定的工艺和材料，激发原子或分子的能级跃迁，产生相干的辐射。

激光在发射后具有高度聚焦的特性，可以在电路中实现准确的信号传输。

2. 光传输激光发射后，需要通过光传输介质将光信号传输至指定的接收器。

常见的光传输介质包括光纤、空气等。

光纤是一种具有高折射率的光传输介质，具有较低的损耗和抗干扰能力，是电路中常用的光传输介质。

3. 光接收光信号到达接收端后，需要被接收器转化为电信号。

光接收器利用光电效应将光信号转化为电信号，然后通过电路传输和处理。

光接收器的灵敏度和速度对于信号的质量和传输速度有着重要的影响。

三、激光与光通信技术的未来发展激光与光通信技术在电路领域中有着广阔的应用前景，未来的发展方向主要包括以下几个方面：1. 提升传输速度随着数据量的不断增加，对传输速度的要求也越来越高。