一种大范围非机械扫描相控阵激光通信发射装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于激光通信技术领域，具体涉及一种大范围非机械扫描相控阵激光通信发射装置，包括在同一水平面上绕预设的轴心周向排布的多个相控阵激光通信发射子装置，其中每个激光通信发射子装置包括激光通信发射机、光纤耦合器、光波导相控阵、光波导移相器、液晶空间光调制器和液晶偏振光栅；所述光波导移相器调节进入所述光波导相控阵中的激光信号的相位差，得到激光初调节信号；所述液晶空间光调制器通过调整液晶层的折射率改变得到激光终调节信号的相位差；所述液晶偏振光栅对激光终调节信号进行大范围离散分段指向。本发明专利技术避免了波长调谐对激光通信系统的影响，实现360

【技术实现步骤摘要】
一种大范围非机械扫描相控阵激光通信发射装置


[0001]本专利技术属于激光通信
，具体涉及一种大范围非机械扫描相控阵激光通信发射装置。

技术介绍

[0002]现有的空间激光通信，控制光束瞄准与跟踪的执行机构多为电机编码器轴承构成的伺服转台以及压电片组成的精跟踪振镜组合应用，目前，由电机编码器轴承构成的伺服转台和压电片组成的精跟踪振镜组合的结构机械活动部件多，可靠性较低，机械时间常数大，惯性大，伺服带宽低，且单套执行器只能实现点对点激光通信，不利于组网。

技术实现思路

[0003]本专利技术所要解决的技术问题是：现有的激光通信只能实现点对点通信，通信范围较小的问题。
[0004]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种大范围非机械扫描相控阵激光通信发射装置，包括：在同一水平面上绕预设的轴心周向排布的多个相控阵激光通信发射子装置，其中每个激光通信发射子装置包括激光通信发射机、光纤耦合器、光波导相控阵、光波导移相器、液晶空间光调制器和液晶偏振光栅；
[0005]所述激光通信发射机，发射出的激光信号通过所述光纤耦合器进入光波导相控阵；
[0006]所述光波导移相器，调节进入所述光波导相控阵中的激光信号的相位差，得到激光初调节信号；
[0007]所述光波导相控阵，将调节好的激光初调节信号发射给液晶空间光调制器；
[0008]所述液晶空间光调制器，通过调整液晶层的折射率改变激光初调节信号的相位差，得到激光终调节信号，并发送给所述液晶偏振光栅；
[0009]所述液晶偏振光栅对所述激光终调节信号进行大范围离散分段指向。
[0010]进一步的，所述激光通信发射子装置的数量为三个。
[0011]进一步的，所述激光通信发射机发射10Gbps激光信号。
[0012]进一步的，所述光波导移相器调节激光信号相位差的范围为水平方位角
‑
60
°
～60
°
。
[0013]进一步的，所述空间光调制器通过调整液晶层的折射率，对激光信号的相位差进行俯仰方位角控制，相位差的范围为俯仰方位角
‑
2.5
°
～2.5
°
。
[0014]进一步的，所述液晶偏振光栅采用的是四级液晶偏振光栅级联。
[0015]进一步的，所述液晶偏振光栅将所述空间光调制器的激光信号进行俯仰方位角的离散分段指向，俯仰方位角的范围分别为0
°
、
‑
2.5
°
～2.5
°
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‑5°
～5
°
、
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7.5
°
～7.5
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、
‑
10
°
～10
°
。
[0016]本专利技术的有益效果是：本专利技术的一种大范围非机械扫描相控阵激光通信发射装
置，由在同一水平面上绕预设的轴心周向排布的多个相控阵激光通信发射子装置组成，首先激光通信发射机发射出的激光信号通过光纤耦合器进入光波导相控阵；然后光波导移相器调节进入光波导相控阵中的激光信号的相位差，得到激光初调节信号，光波导相控阵将调节好的激光初调节信号发射给液晶空间光调制器；液晶空间光调制器通过调整液晶层的折射率改变激光信号的相位差，得到激光终调节信号，并发送给所述液晶偏振光栅；最后液晶偏振光栅对激光终调节信号进行大范围离散分段指向。采用液晶空间光调制器和液晶偏振光栅来增大激光信号在俯仰方位轴的范围，避免了波长调谐对激光通信系统的影响，通过多个相控阵激光通信发射子装置拼接，可实现360
°
全周激光通信非机械伺服组网，进而达到一个地点对多个地点的激光通信。
附图说明
[0017]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。
[0018]图1是本专利技术的一种大范围非机械扫描相控阵激光通信发射装置的结构示意图；
[0019]图2是图1中相控阵激光通信发射子装置的结构示意图；
[0020]图3是图1中相控阵激光通信发射子装置的模块图。
具体实施方式
[0021]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0022]本专利技术涉及一种大范围非机械扫描相控阵激光通信发射装置，在本实施方式中，一种大范围非机械扫描相控阵激光通信发射装置，由在同一水平面上绕预设的轴心周向排布的多个相控阵激光通信发射子装置组成。其中，每个激光通信发射子装置包括激光通信发射机、光纤耦合器、光波导相控阵、光波导移相器、液晶空间光调制器和液晶偏振光栅。所述激光通信发射机，发射出的激光信号通过所述光纤耦合器进入光波导相控阵；所述光波导移相器，调节进入所述光波导相控阵中的激光信号的相位差，得到激光初调节信号；所述光波导相控阵，将调节好的激光初调节信号发射给液晶空间光调制器；所述液晶空间光调制器，通过调整液晶层的折射率改变激光初调节信号的相位差，得到激光终调节信号，并发送给所述液晶偏振光栅；所述液晶偏振光栅对所述激光终调节信号进行大范围离散分段指向。
[0023]首先激光通信发射机11发射出的激光信号通过光纤耦合器12进入光波导相控阵13；然后光波导移相器14调节进入光波导相控阵13中的激光信号的相位差，得到激光初调节信号；光波导相控阵13将调节好的激光初调节信号发射给液晶空间光调制器15；液晶空间光调制器15通过调整液晶层的折射率改变激光初调节信号的相位差，得到激光终调节信号，并发送给所述液晶偏振光栅16；最后液晶偏振光栅16对激光终调节信号进行大范围离散分段指向。采用液晶空间光调制器15和液晶偏振光栅16来增大激光信号在俯仰方位轴的范围，避免了波长调谐对激光通信系统的影响，通过多个相控阵激光通信发射子装置拼接，可实现360
°
全周激光通信非机械伺服组网，进而达到一个地点对多个地点的激光通信。
[0024]下面对本实施方式的一种大范围非机械扫描相控阵激光通信发射装置的实现细节进行具体的说明，以下内容仅为方便理解提供的实现细节，并非实施本方案的必须。
[0025]一种大范围非机械扫描相控阵激光通信发射装置包括在同一水平面上绕预设的轴心周向排布的多个相控阵激光通信发射子装置。
[0026]具体而言，预先设定中轴线，在改中轴线上选中圆心为轴心，该轴心所在的水平面为工作水平面，将所有相控阵激光通信发射子装置以轴心为中心，在所述工作水平面上周向均匀分布。
[0027]例如，一种大范围非机械扫描相控阵激光通信发射装置如图1所示。相控阵激光通信发射子装置的数量为三个，三个相控阵激光通信发射子装置位于同一水平面上，分别绕预设的轴心为中心均匀排布，以三个本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大范围非机械扫描相控阵激光通信发射装置，其特征在于，包括：在同一水平面上绕预设的轴心周向排布的多个相控阵激光通信发射子装置，其中每个激光通信发射子装置包括激光通信发射机、光纤耦合器、光波导相控阵、光波导移相器、液晶空间光调制器和液晶偏振光栅；所述激光通信发射机，发射出的激光信号通过所述光纤耦合器进入光波导相控阵；所述光波导移相器，调节进入所述光波导相控阵中的激光信号的相位差，得到激光初调节信号；所述光波导相控阵，将调节好的激光初调节信号发射给液晶空间光调制器；所述液晶空间光调制器，通过调整液晶层的折射率改变激光初调节信号的相位差，得到激光终调节信号，并发送给所述液晶偏振光栅；所述液晶偏振光栅对所述激光终调节信号进行大范围离散分段指向。2.根据权利要求1所述的大范围非机械扫描相控阵激光通信发射装置，其特征在于，所述激光通信发射子装置的数量为三个。3.根据权利要求1所述的大范围非机械扫描相控阵激光通信发射装置，其特征在于，所述激光通信发射机发射10Gbps激光信号。4.根据权利要求1所述的大范围非机械扫描相控阵激光通信发射装置，其特征在于，所述光波导移相器调节激光信号相位差的范围为水平方位角
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60
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【专利技术属性】
技术研发人员：于笑楠，张磊，佟首峰，宋延嵩，常帅，董岩，张敏，韩杰，
申请(专利权)人：长春理工大学，
类型：发明
国别省市：