本公开提供一种激光通信装置，包括：扩束系统，扩束系统对经过扩束系统的接收发射耦合系统发射的光进行扩束；光轴位置调节装置，用于调节光轴位置，使经光轴位置调节装置的入射光和出射光同轴；分光镜，分光镜对发射到分光镜的光进行分光，经分光后输出不同的光束；跟踪系统，跟踪系统对通过分光镜输出的光束进行跟踪；反射汇聚系统，反射汇聚系统对进入反射汇聚系统的光进行汇聚并反射；双包层光纤准直系统，双包层光纤准直系统对经过双包层光纤准直系统的光进行准直；接收发射耦合系统，接收发射耦合系统将发射的光耦合进双包层光纤准直系统内，或将接收的光耦合到最终接收探测器内。本公开还提供了一种激光通信方法以及激光测距方法。测距方法。测距方法。
【技术实现步骤摘要】
激光通信装置、激光通信方法及激光测距方法
[0001]本公开涉及激光通信
，具体涉及一种激光通信装置、激光通信方法及激光测距方法，适用于激光通信中的机载、星载、实验室演示装置，也适用于激光测距等领域。
技术介绍
[0002]在航天过程中，随着对通讯速率的要求的提高，激光通信中收发同轴精度成为越来越重要的部分。但是测量时，如果采用的测量设备，如长焦平行光管，在测试过程中本真就会随着地表的震动而震动，这大大加大了调节发射、接收同轴的精度的难度。因此，需要一个高集成度、高同轴度的激光光通信及激光测距的装置及方法，需要一种更加可靠，同轴精度、集成度更高，更轻的载荷的切实可行性方案。
技术实现思路
[0003]为了解决上述技术问题中的至少一个，本公开提供了一种激光通信装置、激光通信方法及激光测距方法。
[0004]根据本公开的一个方面，提供一种激光通信装置，包括：
[0005]扩束系统，所述扩束系统对经过扩束系统的接收发射耦合系统发射的光进行扩束；
[0006]光轴位置调节装置，所述光轴位置调节装置用于调节光轴位置，使经所述光轴位置调节装置的入射光和出射光同轴；
[0007]分光镜，所述分光镜对发射到分光镜的光进行分光，经分光后输出不同的光束；
[0008]跟踪系统，所述跟踪系统对通过分光镜输出的光束进行跟踪；
[0009]反射汇聚系统，所述反射汇聚系统对进入反射汇聚系统的光进行汇聚并反射；
[0010]双包层光纤准直系统，所述双包层光纤准直系统对经过双包层光纤准直系统的光进行准直；
[0011]接收发射耦合系统，所述接收发射耦合系统将发射的光耦合进双包层光纤准直系统内，或将接收的光耦合到最终接收探测器内。
[0012]根据本公开至少一个实施方式的激光通信装置，所述激光通信及激光测距的装置作为发射系统时，所述接收发射耦合系统将光耦合到所述双包层光纤准直系统内，经过所述反射汇聚系统准直发射，入射到所述分光镜，经所述分光镜反射后，经过所述光轴位置调节装置调节，入射到所述扩束系统扩束发射出去。
[0013]根据本公开至少一个实施方式的激光通信装置，所述激光通信及激光测距的装置作为接收系统时，平行光经过所述扩束系统反向扩束后，入射到光轴位置调节装置，经所述光轴位置调节装置调节后入射到所述分光镜进行分光，分光后输出的第一光束透射进入所述跟踪系统内进行跟踪，分光后输出的第二光束反射进入反射汇聚系统，耦合到所述双包层光纤准直系统内，经过所述接收发射耦合系统进入到最终接收探测器内进行探测。
[0014]根据本公开至少一个实施方式的激光通信装置，所述分光镜进行分光后，入射到
跟踪系统内的第一光束的能量小于入射到反射汇聚系统的第二光束的能量。
[0015]根据本公开至少一个实施方式的激光通信装置，所述接收发射耦合系统包括发射耦合透镜组、接收发射耦合透镜组、带孔反射镜及窄带滤光片。
[0016]根据本公开至少一个实施方式的激光通信装置，所述扩束系统包括两个抛物面组合反射镜。
[0017]根据本公开的又一个方面，提供一种激光通信方法，包括：
[0018]将双包层光纤准直系统与接收发射耦合系统进行耦合；
[0019]通过反射汇聚系统与双包层光纤准直系统准直发射信号光；
[0020]通过跟踪系统对分光镜分光后输出的光束进行跟踪。
[0021]根据本公开至少一个实施方式的激光通信方法，将双包层光纤准直系统与接收发射耦合系统进行耦合，包括：
[0022]在所述双包层光纤准直系统的一端增加裸纤终端连接器并固定；
[0023]用法兰与单模光纤连接来产生光源，调节双包层光纤与准直透镜位置使光准直发出，与接收发射耦合系统进行光路耦合，使发射耦合透镜组光纤输入口的接收的能量最大；
[0024]固定双包层光纤准直系统与接收发射耦合系统的位置；
[0025]将单模光纤更换成多模光纤，此时来完成接收耦合透镜组耦合，包括：调节接收耦合透镜组与带孔反射镜位置，使接收耦合透镜组接收端能量最大，固定接收耦合透镜组和带孔反射镜，完成双包层光纤准直系统与接收发射耦合系统组合；
[0026]加入窄带滤光片来进行系统背景辐射抑制来降低通信误码率。
[0027]根据本公开至少一个实施方式的激光通信方法，通过反射汇聚系统与双包层光纤准直系统准直发射信号光，包括：
[0028]在在已调节的接收发射耦合系统中的发射耦合透镜组的光纤输入位置连接信号光；
[0029]将反射汇聚系统、双包层光纤准直系统同时放置在测量平行光管前，调节双包层光纤准直系统的位置，使反射汇聚系统与双包层光纤准直系统的组合在平行光管焦面处光斑最小；
[0030]固定所述反射汇聚系统和双包层光纤准直系统。
[0031]根据本公开至少一个实施方式的激光通信方法，通过跟踪系统对分光镜分光后输出的光束进行跟踪，包括：
[0032]在固定所述反射汇聚系统、双包层光纤准直系统、接收发射耦合系统后，接收发射耦合系统将光准直，准直后的光依次通过分光镜反射进入到光轴位置调节装置，经过扩束系统扩束发出；
[0033]在扩束系统前放置一个角锥棱镜，发射光经过所述角锥棱镜原路返回，经过扩束系统进入光轴位置调节装置，最后经过分光镜透射进入跟踪系统中进行成像，并记录此时跟踪系统中探测器的成像坐标，所述成像坐标为最终的跟踪系统的跟踪点；
[0034]其中，在每次进行激光通信时，将整个系统调整到所述跟踪点进行激光通信传输。
[0035]根据本公开的又一个方面，提供一种激光测距方法，基于上述任一所述激光通信装置进行激光测距，包括：
[0036]将激光通信装置的窄带滤光片更换为发射同波长的窄带滤光片，以起到环境背景
光滤除作用；
[0037]将发射的信标光更改为脉冲光，同时，激光通信装置发射信号光，此时记录开始发射信号光时的时间T0；
[0038]脉冲光经过激光通信装置发出去后照射到待测距设备，待测距设备经过漫反射将发射能量的一部分反射回来，同时，激光通信装置接收信号光，进入到激光通信装置的接收探测器内，此时，记录经过待测距设备反射回来接收到信号光时间T1；
[0039]计算激光测距装置与待测距设备的距离为S＝C(T1
‑
T0)/2，C为光速2.99E8 m/s。
附图说明
[0040]附图示出了本公开的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本公开的原理，其中包括了这些附图以提供对本公开的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。
[0041]图1是根据本公开的一个实施方式的激光通信装置结构示意图。
[0042]图2是根据本公开的一个实施方式的激光通信装置的内部结构示意图。
[0043]图3是根据本公开的一个实施方式的激光通信方法流程示意图。
[0044]图4是根据本公开的一个实施方式的将双包本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种激光通信装置，其特征在于，包括：扩束系统，所述扩束系统对经过扩束系统的接收发射耦合系统发射的光进行扩束；光轴位置调节装置，所述光轴位置调节装置用于调节光轴位置，使经所述光轴位置调节装置的入射光和出射光同轴；分光镜，所述分光镜对发射到分光镜的光进行分光，经分光后输出不同的光束；跟踪系统，所述跟踪系统对通过分光镜输出的光束进行跟踪；反射汇聚系统，所述反射汇聚系统对进入反射汇聚系统的光进行汇聚并反射；双包层光纤准直系统，所述双包层光纤准直系统对经过双包层光纤准直系统的光进行准直；以及接收发射耦合系统，所述接收发射耦合系统将发射的光耦合进所述双包层光纤准直系统内，或将接收的光耦合到最终接收探测器内。2.根据权利要求1所述的激光通信装置，其特征在于，所述激光通信及激光测距的装置作为发射系统时，所述接收发射耦合系统将光耦合到所述双包层光纤准直系统内，经过所述反射汇聚系统准直发射，入射到所述分光镜，经所述分光镜反射后，经过所述光轴位置调节装置调节，入射到所述扩束系统扩束发射出去。3.根据权利要求1所述的激光通信装置，其特征在于，所述激光通信及激光测距的装置作为接收系统时，平行光经过所述扩束系统反向扩束后，入射到光轴位置调节装置，经所述光轴位置调节装置调节后入射到所述分光镜进行分光，分光后输出的第一光束透射进入所述跟踪系统内进行跟踪，分光后输出的第二光束反射进入反射汇聚系统，耦合到所述双包层光纤准直系统内，经过所述接收发射耦合系统进入到最终接收探测器内进行探测。4.根据权利要求3所述的激光通信装置，其特征在于，所述分光镜进行分光后，入射到跟踪系统内的第一光束的能量小于入射到反射汇聚系统的第二光束的能量。5.根据权利要求1所述的激光通信装置，其特征在于，所述接收发射耦合系统包括发射耦合透镜组、接收发射耦合透镜组、带孔反射镜及窄带滤光片。6.一种激光通信方法，其特征在于，包括：将双包层光纤准直系统与接收发射耦合系统进行耦合；通过反射汇聚系统与双包层光纤准直系统准直发射信号光；以及通过跟踪系统对分光镜分光后输出的光束进行跟踪。7.根据权利要求6所述的激光通信方法，其特征在于，将双包层光纤准直系统与接收发射耦合系统进行耦合，包括：在所述双包层光纤准直系统的一端增加裸纤终端连接器并固定；用法兰与单模光纤连接来产生...
【专利技术属性】
技术研发人员：王天洪，吕世猛，谢腾，
申请(专利权)人：北京极光星通科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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