安全可靠的无线激光数据传输器

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目前市面上使用的通讯方式，主要以有线电缆、WiFi、蓝牙为主，其缺陷在于带宽不够、错误率大、无线通讯不安全、辐射大、架设缆线成本较高、不美观。而无线激光传输器，可通过激光束作为介质传播数据，本作品就是一个应用实例―― 通过激光传输音频、数据。本作品的创意来自于家里的光纤网络终端，汲取了光纤传输和无线传输的优点设计而成，不受电磁波干扰，可在一些极端环境下使用，没有电磁辐射，带宽较高，价格低廉，抗干扰性能很好，非常适合较远距离定点传输。而且它还采用无线充电，内置电池，发射机可用蓝牙与其配对。

在第25届江苏省青少年科技创新大赛上，本作品获得最高奖“江苏省人民政府青少年科技创新培源奖”。

用激光来传输数据

我研究家中的光纤接收器，发现了数据通过其内部的红外光线传输，于是我突发灵感，如果去掉其传播载体――玻璃丝，将它换成空气的话，效果是否依然存在？随即我就做了一个简单的实验装置，发现设想是正确的。于是，我开始了正式的研究。

刚开始，我对光纤接收器进行拆解，发现其内部主要有一个硅光传感器（如图1）、解码器以及网络部分，也就是说，只要有一个光线传感器、一个解码器就可以组成接受器了。至于发射器，我自己设计了将模拟音频信号转化为数字信号再转换成光信号的装置，其编码器也采用了430单片机，制作比较成功，只要有音频信号输入，激光发射器就会点亮并发出信号，将激光光斑照射在接收机的接收窗上，接收机的扬声器就能发声。

对此，本人进行了试验。试验方法：将频率发生器接入发射器，设置发出20Hz～6 000Hz的声波，接收器接入示波器，探究传播过程中是否有衰减。如图2。

经过试验，我得出以下结论：

由实验数据可知，此设备在传输过程中衰减度并不大。

激光能到哪信号就到哪

这种无线激光传输器，带宽可达到2.6GB/ S，功耗低，造价远低于性能相同的无线电波发射器，而且没有距离限制，可在特殊环境下使用。它采用的是5毫瓦的低功率激光头，有效距离为100米，理论上来说，只要激光功率足够大，其激光照射的距离也会变长，只要有光的地方都可以接收到信号。

安全性高，是无线激光传输器的另一大优点。现在大多数的数据发射器都用无线电波来控制，保密性较差，很多不法分子就是利用这一漏洞制作了一些装置，可以接收并利用相同的加密算法，破解出传输的数据内容。无线激光传输器因为是点对点单向传播，因此保密性相对较好。

两个应用实例

该项目进一步开发后，可应用于生活、娱乐、保密、军事等多种领域，有一定的市场前景。我就在此基础上，设计制作了两个小产品，一个是激光万能钥匙，一个是激光音频传输器。

激光万能钥匙的基本工作原理是，将键码烧录到激光发射机内的flash芯片中，当按键按下时，发射机将键码编码后通过激光头将信号发出，激光硅光管接收到激光信号，通过放大电路放大并通过单片机解码出键码，然后发出指令打开门锁。根据同样的原理可以编写N个不同的键码编码，这样可以用一把钥匙打开不同的锁，安全性也比市面上的无线钥匙要高。

激光音频传输器使用音频信号进行传输，单片机将蓝牙输出的模拟音频信号进行ad转换，转成数字信号后将其编码，达到保密传输的目的，通过激光将其发出。接收机的硅光管将接收到的信号解码后进行ad转换，通过音频功率放大器放大。此外，它还可以传输网路信号，能获得比较高的带宽。