信號的被動式光傳送裝置及方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及光通信領域，特別是涉及一種信號的被動式光傳送裝置及方法。
[0002]
【背景技術】
[0003]信號拾取如麥克風(音頻)、各種傳感器(模擬量信號或數字信號)，一般是本地拾取，通過導線輸入信號處理裝置，即麥克風或傳感器主動輸出信號提供給信號處理裝置。
[0004]

【發明內容】

[0005]本發明的目的是提供一種信號的被動式光傳送裝置及方法，即信號調制外部光源且被外部光源所傳送，用于信號的被動式傳送，如聲波的無源傳送、信號的遠程獲取等。
[0006]本發明采用的技術方案是(參照附圖):
一種信號的被動式光傳送裝置，其特征是:裝置至少包括三個互垂直的平面鏡101、102、103，平面鏡103可以圍繞轉動軸203自由轉動，在平面鏡103上連接有位移件105，位移件105根據拾取的信號帶動平面鏡103圍繞轉動軸104發生相應的轉動，使反射光線的光強發生變化形成調制。
[0007]所述的一種信號的被動式光傳送裝置，其特征是:位移件是振動膜，所述振動膜拾取聲波。
[0008]或，所述的一種信號的被動式光傳送裝置，其特征是:位移件由電磁鐵和銜鐵組成，信號電壓驅動電磁鐵由銜鐵帶動平面鏡103圍繞轉動軸104發生相應的轉動。
[0009]或，所述的一種信號的被動式光傳送裝置，其特征是:位移件是壓電器件，信號電壓驅動壓電器件帶動平面鏡103圍繞轉動軸104發生相應的轉動。
[0010]所述的一種信號的被動式光傳送裝置，其特征是:裝置還包括光源、光電器件，所述光電器件將所述光源的反射光轉化為電信號。
[0011]進一步，所述的一種信號的被動式光傳送裝置，其特征是:裝置還包括光源、成像透鏡、光電器件陣列，所述成像透鏡將所述光源的反射光在所述光電器件陣列上成像，光電器件陣列將各像素單元的光信號分別轉化為電信號。
[0012]再經一步，所述的一種信號的被動式光傳送裝置，其特征是:光源是調制光源，光電器件連接有調制解調器。
[0013]—種信號的被動式光傳送方法，其特征是，包括:光源照射在三個互垂直的平面鏡101、102、103上，位移件105根據拾取的信號帶動平面鏡103圍繞轉動軸104發生相應的轉動，使反射光線的光強發生變化形成調制。
[0014]所述的一種信號的被動式光傳送方法，其特征是，還包括:反射光照射光電器件，由光電器件將光信號轉化為電信號。
[0015]或，所述的一種信號的被動式光傳送方法，其特征是，還包括:成像透鏡將反射光線在光電器件陣列上成像，光電器件陣列將各像素單元的光信號分別轉化為電信號。
[0016]本發明的有益效果是:提供一種信號的被動式光傳送裝置及方法，即信號調制外部光源且被外部光源所傳送，用于信號的被動式傳送，如聲波的無源遠程拾取傳送(應用場景如:會場聲波的分布式獲取；監控區域的聲控布點；監聽等。)、信號的遠程獲取等。
【附圖說明】
[0017]圖1為信號的被動式光傳送裝置原理圖。
[0018]圖2為本發明的聲波被動式光傳送裝置原理圖。
[0019]圖3為采用透鏡成像的聲波被動式光傳送裝置原理圖。
[0020]圖4為本發明信號拾取反光單元采用壓電器件驅動的原理圖。
[0021]圖5為本發明信號拾取反光單元采用電磁鐵驅動的原理圖。
[0022]圖6為位移量和電壓u的關系圖。
[0023]圖7為亮度值和電壓u的關系圖。
[0024]
【具體實施方式】
下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
[0025]圖1為信號的被動式光傳送裝置原理圖，由平面鏡101、102、103相互垂直組成定向反光裝置(本發明的信號拾取反光單元)，當光源105 (可見光或非可見光、激光)的光線射向定向反光裝置時，根據幾何光學，反射角等于入射角，返回光線和入射方向相反，即原路返回，光電器件106獲得光源111的反射光線。平面鏡101和103之間設置轉動軸104，平面鏡103可以圍繞轉動軸104自由轉動，位移件105和平面鏡103相連，這樣位移件可以帶動平面鏡103圍繞轉動軸203發生轉動，其效果是返回光線的光強發生變化，即位移變化對返回光線的光強進行調制，假設位移變化由電壓信號u驅動，返回光線的亮度值和位移量成反比，并在一定的范圍內成線性關系，這樣返回光線就攜帶信號u的信息，返回光照射光電器件106，光電器件106輸出信號，如果是音頻信號，則通過放大器107放大后由揚聲器108發出聲音。光源111的驅動電壓分為直流電壓110或調制電壓109，采用調制電壓的優勢是可以濾除環境照明的影響，如果采用調制電壓109，則光電器件的輸出端連接有調制解調器112，由調制解調器112還原光電器件獲取的信號信息。圖6為位移量和電壓u的關系圖。圖7為亮度值和電壓u的關系圖。對于傳送的信號，除音頻信號外也可以是數字信號或模擬量信號，光電器件獲取的信號提供給相應的處理電路。能使平面鏡101和103之間可以發生位移的部件可以統稱為位移件，可以是無源的如振動膜，也可以是有源的如電磁鐵、壓電器件等。其特征是:裝置至少包括三個互垂直的平面鏡101、102、103，平面鏡103可以圍繞轉動軸203自由轉動，在平面鏡103上連接有位移件105，位移件105由信號驅動。
[0026]圖2為本發明的聲波被動式光傳送裝置原理圖，設置有振動膜201，振動膜201連接在平面鏡103上，聲波作用于振動膜201帶動平面鏡103振動，振動位移改變平面鏡103和平面鏡101之間的距離，其效果是對光源111的入射光進行調制，使出射光攜帶聲波信號。聲波還原:(1)如果驅動光源111的是直流電壓110，則由光電器件接收反射光后轉化為電信號，通過放大器后由揚聲器發出聲波；(2)如果驅動光源111的是調制電壓109，則由光電器件接收反射光后轉化為電信號，電信號由調制解調器112解調后通過放大器由揚聲器發出聲波。該裝置的優勢是可以進行聲波的無源遠程拾取，應用場景如:會場聲波的分布式獲取；監控區域的聲控布點；監聽等。
[0027]圖3為采用透鏡成像的聲波被動式光傳送裝置原理圖，301為陣列開關，302為光電器件陣列，303為成像透鏡，304、305為本發明的信號拾取反光單元。111光源照射在數個信號拾取反光單元上，所述信號拾取反光單元通過成像透鏡303在光電器件陣列302上成像，像的位置在光電器件陣列平面上形成空間分離，這樣通過陣列開關就可以進行選擇性輸出，從而可以分離輸出來自不同信號拾取反光單元的信號。其特征是:裝置還包括光源、成像透鏡、光電器件陣列，所述成像透鏡將所述光源的反射光在所述光電器件陣列上成像，光電器件陣列將各像素單元的光信號分別轉化為電信號。
[0028]圖4為本發明信號拾取反光單元采用壓電器件驅動的原理圖，將壓電器件401連接在平面鏡103上，壓電器件如PZT器件等可以在電壓的作用下發生伸縮，在信號電壓u的驅動下平面鏡103圍繞轉動軸104相對于平面鏡101發生位移，這樣信號電壓u的信息調制在反射光線上。
[0029]圖5為本發明信號拾取反光單元采用電磁鐵驅動的原理圖，將銜鐵501連接在平面鏡103上，502為電磁鐵，在電磁鐵線圈上施加信號電壓u，電磁鐵吸引銜鐵，這樣帶動平面鏡103圍繞轉動軸104相對于平面鏡101發生位移，這樣信號電壓u的信息調制在反射光線上。
[0030]本發明的聲波拾取反光單元可以和現有的激光偵聽裝置配合使用，可以獲得距離更遠、效果更好的偵聽效果。
【主權項】
1.一種信號的被動式光傳送裝置，其特征是:裝置至少包括三個互垂直的平面鏡(101)、(102)、(103)，平面鏡(103)可以圍繞轉動軸(203)自由轉動，在平面鏡(103)上連接有位移件(105)，位移件(105)根據拾取的信號帶動平面鏡(103)圍繞轉動軸(104)發生相應的轉動，使反射光線的光強發生變化形成調制。2.根據權利要求1所述的一種信號的被動式光傳送裝置，其特征是:位移件是振動膜，所述振動膜拾取聲波。3.根據權利要求1所述的一種信號的被動式光傳送裝置，其特征是:位移件由電磁鐵和銜鐵組成，信號電壓驅動電磁鐵由銜鐵帶動平面鏡(103)圍繞轉動軸(104)發生相應的轉動。4.根據權利要求1所述的一種信號的被動式光傳送裝置，其特征是:位移件是壓電器件，信號電壓驅動壓電器件帶動平面鏡(103)圍繞轉動軸(104)發生相應的轉動。5.根據權利要求1或2或3或4所述的一種信號的被動式光傳送裝置，其特征是:裝置還包括光源、光電器件，所述光電器件將所述光源的反射光轉化為電信號。6.根據權利要求1或2或3或4所述的一種信號的被動式光傳送裝置，其特征是:裝置還包括光源、成像透鏡、光電器件陣列，所述成像透鏡將所述光源的反射光在所述光電器件陣列上成像，光電器件陣列將各像素單元的光信號分別轉化為電信號。7.根據權利要求6所述的一種信號的被動式光傳送裝置，其特征是:光源是調制光源，光電器件連接有調制解調器。8.一種信號的被動式光傳送方法，其特征是，包括:光源照射在三個互垂直的平面鏡(101)、(102)、(103)上，位移件(105)根據拾取的信號帶動平面鏡(103)圍繞轉動軸(104)發生相應的轉動，使反射光線的光強發生變化形成調制。9.根據權利要求8所述的一種信號的被動式光傳送方法，其特征是，還包括:反射光照射光電器件，由光電器件將光信號轉化為電信號。10.根據權利要求8所述的一種信號的被動式光傳送方法，其特征是，還包括:成像透鏡將 反射光線在光電器件陣列上成像，光電器件陣列將各像素單元的光信號分別轉化為電信號。
【專利摘要】本發明涉及光通信領域，特別是涉及一種信號的被動式光傳送裝置及方法。其特征是：裝置至少包括三個互垂直的平面鏡（101）、（102）、（103），平面鏡（103）可以圍繞轉動軸（203）自由轉動，在平面鏡（103）上連接有位移件（105），位移件（105）根據拾取的信號帶動平面鏡（103）圍繞轉動軸（104）發生相應的轉動，使反射光線的光強發生變化形成調制。有益效果是：提供一種信號的被動式光傳送裝置及方法，即信號調制外部光源且被外部光源所傳送，用于信號的被動式傳送，如聲波的無源遠程拾取傳送（應用場景如：會場聲波的分布式獲取；監控區域的聲控布點；監聽等。）、信號的遠程獲取等。
【IPC分類】G02B26/08, G02B17/02
【公開號】CN105242386
【申請號】CN201510719545
【發明人】施慧, 吳凡, 吳東輝
【申請人】吳凡
【公開日】2016年1月13日
【申請日】2015年10月30日