光學(xué)設(shè)備的校準(zhǔn)的制作方法
【專利說明】光學(xué)設(shè)備的校準(zhǔn)
[0001] 本公開涉及在自由空間中的通信，以及更具體地涉及針對在設(shè)備之間的通信的光 學(xué)設(shè)備的校準(zhǔn)。
[0002] 可以在諸如固定和/或移動通信設(shè)備、基站和其它接入點、服務(wù)器、機器類型的設(shè) 備等的兩個或更多設(shè)備之間提供通信鏈路。通過無線連接，通信可以發(fā)生在自由空間中。在 自由空間中的通信的示例是使用光作為物理機制的信息傳遞?？梢葬槍Ω鞣N類型的信息的 通信，例如針對控制和用戶信息的通信和/或針對安全應(yīng)用，提供光鏈路。
[0003] 傳統(tǒng)上，通過光纖來使得能夠光學(xué)信息傳遞?？梢栽诠?jié)點之間傳送光信號，因為光 纖的全內(nèi)反射保持信號是被限制的?？梢岳缁诩す馐鴣硖峁┳杂晒馔ㄐ?。定向自由 空間光（FS0)通信已經(jīng)用于許多不同的情景，諸如例如用于近距離通信、控制和安全應(yīng)用。 FS0應(yīng)用的示例是高帶寬解決方案，其中光學(xué)連通性被提供給在當(dāng)前基于光纖的網(wǎng)絡(luò)的"最 后一公里"內(nèi)的場所。FS0鏈路被認(rèn)為針對這種類型的部署有優(yōu)點，例如因為FS0技術(shù)不要 求聯(lián)邦通信委員會許可，它是用于傳送在模擬格式中的現(xiàn)有的射頻（RF)信號的可行的傳 輸介質(zhì)，以及它被認(rèn)為不受電磁干擾影響。自由空間光鏈路的應(yīng)用的又一個示例是在陸地 上、海上、空中的，或空間中的不同類型的車輛之間的通信。此類應(yīng)用的更詳細(xì)的示例包含 車輛間交通安全通信和在軍事情景中的通信。FS0已經(jīng)被提議用于在手持型設(shè)備中的超高 帶寬通信。定向光鏈路也是針對可以用于安全通信的量子密鑰分配（QKD)的先決條件。注 意的是，以上不是FS0的使用的窮盡性列表，以及它被認(rèn)為具有可能性以在將來擴展到各 種新的領(lǐng)域和應(yīng)用。
[0004] 當(dāng)使用自由空間光鏈路時，需要在通信設(shè)備之間的校準(zhǔn)。也就是說，為了在兩個光 模塊之間建立定向光鏈路，如果模塊作為發(fā)射器進(jìn)行操作，則該模塊需要調(diào)節(jié)它的光束的 方向，或如果模塊作為接收器進(jìn)行操作，則該模塊需要調(diào)節(jié)它的視野。與校準(zhǔn)的質(zhì)量有關(guān)的 反饋用作這些調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)?；痉椒ㄊ菍λ袇?shù)進(jìn)行增量改變，以及在每個增量后，發(fā)射 器和接收器進(jìn)行通信以判定該調(diào)節(jié)改進(jìn)了還是惡化了校準(zhǔn)。這可能是很長的過程。在更高 級的方法中，發(fā)射器能夠快速地掃描給定的立體角或模式，以及隨后，發(fā)射器和接收器能夠 進(jìn)行通信以判定哪個調(diào)節(jié)是適當(dāng)?shù)?。還可以在接收器側(cè)通過使用在主接收器附近的多個檢 測器，例如使用電耦合器件（CCD)相機，來做出改進(jìn)。盡管這允許接收器優(yōu)化它的視野而不 需要與發(fā)射器通信，但是發(fā)射器仍然需要來自接收器的反饋以調(diào)節(jié)它的光束。
[0005] 已知的方法基于在模塊之間的通信和/或一定數(shù)量的試錯法。這可能是費時的。 如果模塊中的至少一個模塊移動或傳播介質(zhì)擾動，則有問題的情況也可以出現(xiàn)。
[0006] 注意的是，此處論述的問題不局限于任何特定裝置和應(yīng)用，而是可以出現(xiàn)在可能 需要光鏈路的任何情景中。
[0007] 本發(fā)明的實施例旨在解決以上問題中的一個或若干問題。
[0008] 根據(jù)一個方面，提供了一種用于對設(shè)備的光學(xué)組件進(jìn)行調(diào)節(jié)的方法，所述方法包 括：確定所述光學(xué)組件的耦合效率的至少一個導(dǎo)數(shù)，所述耦合效率為用于所述光學(xué)組件的 操縱功能的控制的參數(shù)的函數(shù)，其中至少一個振蕩成分被誘導(dǎo)到所述參數(shù)中，以及基于所 確定的至少一個導(dǎo)數(shù)來確定所述光學(xué)組件的調(diào)節(jié)。
[0009] 根據(jù)另一個方面，提供了一種用于對設(shè)備的光學(xué)組件的調(diào)節(jié)進(jìn)行協(xié)助的方法，所 述方法包括：由第二設(shè)備將至少一個振蕩成分誘導(dǎo)到將由所述設(shè)備使用的針對所述光學(xué)組 件的操縱功能的控制的參數(shù)中以使得能夠基于作為所述參數(shù)的函數(shù)的所述光學(xué)組件的耦 合效率的所確定的至少一個導(dǎo)數(shù)，確定所述光學(xué)組件的調(diào)節(jié)。
[0010] 根據(jù)另一個方面，提供了一種裝置，所述裝置包括至少一個處理器、和包含計算機 程序代碼的至少一個存儲器，其中所述至少一個存儲器和所述計算機程序代碼被配置為使 用所述至少一個處理器使得所述裝置至少確定設(shè)備的光學(xué)組件的耦合效率的至少一個導(dǎo) 數(shù)，所述耦合效率為用于光學(xué)組件的操縱功能的控制的參數(shù)的函數(shù)，其中至少一個振蕩成 分被誘導(dǎo)到所述參數(shù)中，以及基于所確定的至少一個導(dǎo)數(shù)來確定所述光學(xué)組件的調(diào)節(jié)。 [0011] 根據(jù)又一個方面，提供了一種裝置，所述裝置包括：光束的至少一個發(fā)射器，以及 控制器，所述控制器被配置為控制所述至少一個發(fā)射器，其中所述裝置被配置為至少將至 少一個振蕩成分誘導(dǎo)到將由所述光束的接收器所使用的針對所述接收器的光學(xué)組件的操 縱功能的控制的參數(shù)中，以使得能夠基于作為所述參數(shù)的函數(shù)的所述光學(xué)組件的耦合效率 的所確定的至少一個導(dǎo)數(shù)，確定所述光學(xué)組件的調(diào)節(jié)。
[0012] 根據(jù)更詳細(xì)的方面，基于所確定的調(diào)節(jié)來調(diào)節(jié)光學(xué)組件的方位。可以迭代地執(zhí)行 確定和調(diào)節(jié)步驟直到實現(xiàn)光學(xué)信號的預(yù)定質(zhì)量。
[0013] 可以基于所述確定來控制光學(xué)組件的視野的方向和/或由光學(xué)組件發(fā)射的光束 的方向。
[0014] 可以通過將振蕩成分應(yīng)用于用于控制光學(xué)組件的操縱功能的每個參數(shù)，將所述至 少一個振蕩成分誘導(dǎo)到所述參數(shù)中。
[0015] 可以通過將振蕩應(yīng)用到由另一個光學(xué)組件發(fā)射的光束中，將所述至少一個振蕩成 分誘導(dǎo)到所述參數(shù)中。
[0016] 可以通過通過周期性地開啟關(guān)閉由輔助發(fā)射器發(fā)射的輔助信標(biāo)來模擬振蕩，將所 述至少一個振蕩成分誘導(dǎo)到所述參數(shù)中。
[0017] 可以確定在應(yīng)用于每個參數(shù)的頻率處的傅里葉成分。
[0018] 可以提供不同準(zhǔn)確度水平的至少兩個調(diào)節(jié)過程。在更具體的實施例中，提供了粗 校準(zhǔn)和準(zhǔn)確校準(zhǔn)，在粗校準(zhǔn)中，確定針對發(fā)散信標(biāo)的導(dǎo)數(shù)，在準(zhǔn)確校準(zhǔn)中，確定針對主要光 束的導(dǎo)數(shù)。
[0019] 也可以提供被布置以實現(xiàn)實施例的設(shè)備，諸如移動通信設(shè)備和/或固定或非固定 目標(biāo)設(shè)備?？梢蕴峁┌ù祟愒O(shè)備中的至少一個設(shè)備的系統(tǒng)。
[0020] 也可以提供包括適應(yīng)于執(zhí)行本申請所描述的方法的程序代碼的計算機程序。根據(jù) 另一些實施例，提供用于提供以上方法中的至少一個方法的裝置和/或計算機程序產(chǎn)品， 該計算機程序產(chǎn)品能夠被包含在計算機可讀介質(zhì)上。
[0021] 應(yīng)當(dāng)了解的是，可以將任何方面的任何特征與任何其它方面的任何其它特征組 合。
[0022] 現(xiàn)在，將參照以下示例和附圖通過示例進(jìn)一步詳細(xì)地描述實施例，在附圖中：
[0023] 圖la和圖lb示出了根據(jù)某些實施例的兩個協(xié)作的設(shè)備的示意圖，
[0024] 圖2示出了控制裝置的示例，
[0025] 圖3是根據(jù)實施例的流程圖，
[0026] 圖4a、5b、5a和圖5b示出了根據(jù)另一些實施例的兩個協(xié)作的設(shè)備的示意圖，以及
[0027] 圖6是根據(jù)實施例的流程圖。
[0028] 在以下，在以下情景中解釋某些示例實施例：在兩個光學(xué)裝置之間（例如在兩個 移動設(shè)備之間或在移動設(shè)備和固定終端設(shè)備之間）的光鏈路上提供通信。移動設(shè)備可以是 例如手持型設(shè)備或以其他方式的便攜式設(shè)備。用于通信的用戶的移動設(shè)備通常被稱為用戶 設(shè)備（UE)或終端?？梢杂蓳碛杏糜谠诠馔ǖ郎贤ㄐ诺墓馔ㄐ叛b置的任何設(shè)備來提供用于 實現(xiàn)實施例的移動設(shè)備。移動設(shè)備也可以能夠在例如由蜂窩系統(tǒng)和/或本地?zé)o線系統(tǒng)提供 的通道上發(fā)送信號和/或接收無線信號。移動設(shè)備的非限制性示例包含：諸如移動電話或 被稱為'智能電話'的移動臺（MS)、擁有無線通信能力的諸如膝上型計算機、平板計算機或 個人數(shù)字助理（PDA)的便攜式計算機、諸如與眼鏡、頭盔、帽子、衣服等集成的可穿戴無線 設(shè)備的其它便攜式設(shè)備、具有無線能力的通用串行總線（USB)棒、調(diào)制解調(diào)器數(shù)據(jù)卡或這 些的任何組合或諸如此類。
[0029] 在圖la和lb中，示出了包括經(jīng)由光鏈路通信的設(shè)備10和20的系統(tǒng)。圖la和lb 示出了發(fā)射設(shè)備10 (被標(biāo)記為終端A)、和接收或目標(biāo)設(shè)備20 (被標(biāo)記為終端B)。該設(shè)備提 供光模塊，該光模塊被配置為最大化基于光學(xué)激光的定向通信鏈路的耦合效率。光鏈路可 以被提供例如在紫外線（UV)到紅外線（IR)的范圍中，或作為任何其它波狀信號。設(shè)備20 的一個設(shè)備包括