基于聲換能器的“貓眼”逆向光調(diào)制技術(shù)及應(yīng)用.pdf

1、“貓眼”逆向器是以“貓眼”效應(yīng)為基礎(chǔ)，主要應(yīng)用于遠(yuǎn)距離的光通信領(lǐng)域。隨著壓電材料的不斷成熟和光調(diào)制技術(shù)的不斷發(fā)展，“貓眼”逆向器與壓電技術(shù)相結(jié)合，在新的領(lǐng)域內(nèi)得到了更為廣泛的應(yīng)用。本文以“貓眼”逆向調(diào)制技術(shù)在信號傳輸和識別領(lǐng)域的應(yīng)用為背景，開展了其作為無線光信號傳輸技術(shù)的應(yīng)用研究，同時(shí)開展了紅外無線光學(xué)門禁中相關(guān)電路的研發(fā)，主要研究內(nèi)容如下：
　　1.光學(xué)逆向器在無線光信號傳輸中的應(yīng)用
　　(1)根據(jù)光學(xué)逆向器結(jié)構(gòu)建立相應(yīng)理

2、論模型，開展了理論研究：對于相干光條件下的“貓眼”系統(tǒng)，用傅立葉方法進(jìn)行分析，得到在近旁軸條件下，“貓眼”結(jié)構(gòu)具有良好的光學(xué)逆向性能的結(jié)論；對于非相干光條件下的“貓眼”系統(tǒng)，用傳輸矩陣的方法進(jìn)行分析，亦得出了類似的結(jié)論。并進(jìn)一步對離焦型“貓眼”系統(tǒng)進(jìn)行了分析，得到了其在不同作用距離、焦距、探測器面積下，其反射率隨離焦量的變化關(guān)系，從理論上驗(yàn)證了該系統(tǒng)進(jìn)行逆向光信號傳輸?shù)目尚行浴?br>　　(2)在理論研究的基礎(chǔ)上，開展了基于激光光源的“

3、貓眼”系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)研究：首先，設(shè)計(jì)了離焦型“貓眼”逆向調(diào)制器的結(jié)構(gòu)和實(shí)現(xiàn)方案。其次，完成了整個系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，包括光學(xué)平臺搭建、驅(qū)動電路和信號處理電路的研發(fā)。最后，利用搭建好的系統(tǒng)開展實(shí)驗(yàn)，成功對光信號進(jìn)行調(diào)制，并在接收端實(shí)現(xiàn)了對信號的解調(diào)，完成了信息的傳輸與識別。該系統(tǒng)的傳輸速率達(dá)到600bit/s，驗(yàn)證了此技術(shù)應(yīng)用于身份識別領(lǐng)域的可行性。
　　(3)為了實(shí)現(xiàn)低成本的目標(biāo)，在激光“貓眼”逆向器的基礎(chǔ)上，本文采用紅外LED替代了激光光源，

4、重新設(shè)計(jì)了結(jié)構(gòu)，搭建平臺，開展了一系列實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了紅外“貓眼”系統(tǒng)應(yīng)用于遠(yuǎn)程門禁的可行性。
　　2.門禁系統(tǒng)中相關(guān)支持電路的研發(fā)
　　(1)鑰匙支持電路：設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了以STC12C2052單片機(jī)為核心器件的電路，其主要功能為驅(qū)動調(diào)制信號的發(fā)生，通過將所產(chǎn)生的信號加載到壓電片上使其振動來完成“貓眼”系統(tǒng)對傳播光線的調(diào)制。此電路同時(shí)可以完成密碼的寫入和更改等輔助功能。
　　(2)鎖體支持電路：成功實(shí)現(xiàn)了對接收端信號進(jìn)行解調(diào)