【技术实现步骤摘要】
一种空间光至光纤耦合系统
本专利技术属于空间光和光纤光学领域,具体涉及一种空间光至光纤耦合系统。
技术介绍
空间激光通信技术是以激光光束为载波进行空间信息传输的技术。相比传统微波通信,具有频带宽、保密性强、抗电磁干扰和无需申请频段等特点。空间激光载波通常以光学天线为接收终端,将空间光耦合进入单模或多模光纤进行信息传输和解调。空间光至光纤耦合技术是空间激光通信的关键技术之一,但空间光受大气扰动、环境振动、温度和重力变化等引起的光束抖动和光轴偏离,使其难以对准直径为几微米至百微米的光纤端面,导致空间光至光纤耦合效率低。现有通常采用倾斜镜或光纤端面动态扫描进行空间光与光纤的对准,利用SPGD算法搜索最优解,但这些方法存在扫描时间长、控制带宽低和陷入局部最优解的缺陷,难以实现稳定、高效的空间光至光纤耦合。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题为:克服现有空间光至光纤耦合时光轴初始对准困难、SPGD算法带宽低和陷入局部最优解的不足,提出了一种空间光至光纤耦合系统。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是:一种空间光至光纤耦合系统,包括角锥棱镜、倾斜反射镜、分光镜、第一透镜、三维平移台、1×2光纤分束器、标定激光器、接收终端、光电探测器、第二透镜、第一驱动器、控制处理机和第二驱动器。标定激光器发出光束经第一透镜准直为平行光,小部分光能量经分光镜透射后由角锥棱镜共轴返回,再次经分光镜和第二透镜在光电探测器上聚焦,控制处理机将此光斑质心标定为耦合光纤轴的零点;由望远镜进入系统的空间光经倾斜反射镜和分光镜后,大部分光能量进入第一透镜并聚焦至光纤端面;小部分光能量经分光镜透 ...
【技术保护点】
1.一种空间光至光纤耦合系统,其特征在于:包括角锥棱镜(1)、倾斜反射镜(2)、分光镜(3)、第一透镜(4)、三维平移台(5)、1×2光纤分束器(6)、标定激光器(7)、接收终端(8)、第二透镜(9)、光电探测器(10)、第一驱动器(11)、控制处理机(12)和第二驱动器(13),其中,标定激光器(7)发出光束经第一透镜(4)准直为平行光,小部分光能量经分光镜(3)透射后由角锥棱镜(1)共轴返回,再次经分光镜(3)和第二透镜(9)后聚焦至光电探测器(10),控制处理机(12)将此光斑质心标定为耦合光纤轴的零点;由望远镜进入系统的空间光经倾斜反射镜(2)和分光镜(3)后,大部分光能量进入第一透镜(4)并聚焦至光纤端面;小部分光能量经分光镜(3)透射进入光电探测器(10),控制处理机(12)采集光电探测器(10)的光斑数据并以标定零点为基准控制倾斜反射镜(2)运动,校正外部入射空间光与耦合光纤轴偏差,使空间光耦合进入光纤接收端。
【技术特征摘要】
1.一种空间光至光纤耦合系统,其特征在于:包括角锥棱镜(1)、倾斜反射镜(2)、分光镜(3)、第一透镜(4)、三维平移台(5)、1×2光纤分束器(6)、标定激光器(7)、接收终端(8)、第二透镜(9)、光电探测器(10)、第一驱动器(11)、控制处理机(12)和第二驱动器(13),其中,标定激光器(7)发出光束经第一透镜(4)准直为平行光,小部分光能量经分光镜(3)透射后由角锥棱镜(1)共轴返回,再次经分光镜(3)和第二透镜(9)后聚焦至光电探测器(10),控制处理机(12)将此光斑质心标定为耦合光纤轴的零点;由望远镜进入系统的空间光经倾斜反射镜(2)和分光镜(3)后,大部分光能量进入第一透镜(4)并聚焦至光纤端面;小部分光能量经分光镜(3)透射进入光电探测器(10),控制处理机(...
【专利技术属性】
技术研发人员:芮道满,刘超,陈莫,鲜浩,
申请(专利权)人:中国科学院光电技术研究所,
类型:发明
国别省市:四川,51
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