激光通信装置及激光通信方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种激光通信装置及激光通信方法，涉及激光通信技术领域，激光通信装置，包括：跟踪相机和通信单元，通信单元包括光纤环形器、光纤滤波器、准直镜、分光镜、快反镜和激光光源；光纤环形器的发射端与激光光源相连，光纤环形器的接收端与光纤滤波器相连，光纤环形器的光纤端设置在准直镜的焦点位置；准直镜设置在分光镜和光纤环形器之间；分光镜设置在快反镜和跟踪相机之间，分光镜与快反镜平行，快反镜与跟踪相机的相机窗口相对；分光镜与跟踪相机之间存在设定角度。本发明专利技术不仅可以保证高度的同轴性，还可以保证激光的高隔离度，具有更加可靠的同轴精度、集成度更高、更轻的载荷，可以降低成本，提高设备安全性。提高设备安全性。提高设备安全性。

【技术实现步骤摘要】
激光通信装置及激光通信方法


[0001]本专利技术涉及激光通信
，尤其涉及一种激光通信装置及激光通信方法。

技术介绍

[0002]随着互联网络的需求的快速增加，对数据传输量及传输速度提出了越来越高的要求，目前所采用大部分都是光纤网络，此布局不仅增加了数据的传输量以及传输速度，但是基于光纤网络布局的缺陷也很是明显，光缆布局不仅成本高，而且还有被破坏的风险存在。因此，亟需一种有效的方案以解决上述问题。

技术实现思路

[0003]针对现有技术存在的问题，本专利技术实施例提供一种激光通信装置及激光通信方法。
[0004]本专利技术提供一种激光通信装置，包括：跟踪相机和通信单元；所述通信单元包括光纤环形器、光纤滤波器、准直镜、分光镜、快反镜和激光光源；所述光纤环形器的发射端与所述激光光源相连，所述光纤环形器的接收端与所述光纤滤波器相连，所述光纤环形器的光纤端设置在所述准直镜的焦点位置；所述准直镜设置在所述分光镜和所述光纤环形器之间；所述分光镜设置在所述快反镜和所述跟踪相机之间，所述分光镜与所述快反镜平行，所述快反镜与所述跟踪相机的相机窗口相对；所述分光镜与所述跟踪相机之间存在设定角度；其中，在所述激光通信装置作为发射系统时，所述激光光源射出的第一点光线依次经所述发射端、所述光纤端和所述准直镜形成第一平行光，所述第一平行光经所述分光镜反射至所述快反镜并由所述快反镜反射出去；在所述激光通信装置作为接收系统时，第二平行光经所述快反镜反射至所述分光镜，所述第二平行光的部分光经所述分光镜透射至所述跟踪相机，所述第二平行光的剩余光经所述分光镜反射至所述准直镜，形成第二点光线，所述第二点光线依次经所述光纤端和所述接收端传入所述光纤滤波器。
[0005]根据本专利技术提供的一种激光通信装置，还包括：二维转台；所述跟踪相机和所述通信单元位于所述二维转台上，所述二维转台用于调整所述跟踪相机和所述通信单元的方位。
[0006]根据本专利技术提供的一种激光通信装置于，还包括：掺铒光纤放大器；所述掺铒光纤放大器连接在所述发射端和所述激光光源之间。
[0007]根据本专利技术提供的一种激光通信装置，所述光纤环形器的发射端通过法兰与所述激光光源相连。
[0008]本专利技术还提供一种激光通信方法，基于上述任一所述的激光通信装置实现，包括：在所述激光通信装置作为发射系统时，光纤环形器通过发射端接收激光光源射出
的第一点光线，并通过光纤端将所述第一点光线发射至所述准直镜；所述准直镜对所述第一点光线进行发散处理，形成第一平行光，并将所述第一平行光发射至分光镜；所述分光镜将所述第一平行光反射至所述快反镜；所述快反镜将所述第一平行光反射出去；在所述激光通信装置作为接收系统时，所述快反镜将第二平行光经反射至所述分光镜；所述分光镜将透射所述第二平行光的部分光至所述跟踪相机，并将所述第二平行光的剩余光反射至所述准直镜；所述准直镜将所述第二平行光的剩余光进行聚焦处理形成第二点光线，并将所述第二点光线发射至所述光纤端；所述光纤端将所述第二点光线传输至光纤滤波器；所述光纤滤波器对所述第二点光线进行过滤处理，完成接收。
[0009]根据本专利技术提供的一种激光通信方法，所述分光镜将透射所述第二平行光的部分光至所述跟踪相机之后，还包括：所述跟踪相机通过相机窗口接收所述第二平行光的部分光；所述跟踪相机根据所述第二平行光的部分光控制二维转台进行旋转，调整所述跟踪相机和通信单元的方位，并根据所述第二平行光的部分光调整所述相机窗口的尺寸。
[0010]根据本专利技术提供的一种激光通信方法，还包括：在所述激光通信装置进行接收或发射光线之前，将光纤环形器的光纤端与准直镜进行准直调节，并将所述跟踪相机与所述准直镜进行同轴标校。
[0011]根据本专利技术提供的一种激光通信方法，所述将光纤环形器的光纤端与准直镜进行准直调节，包括：将所述发射端通过法兰连接所述激光光源；所述发射端接收所述激光光源射出的第三点光线，并通过所述光纤端发射所述第三点光线；调节所述光纤端与所述准直镜的位置，使所述第三点光线经所述准直镜，形成第三平行光；固定所述光纤环形器和所述准直镜。
[0012]根据本专利技术提供的一种激光通信方法，所述调节所述光纤端与所述准直镜的位置，包括：通过傅里叶变换检测，确定所述准直镜的焦点位置；调节所述光纤端与所述准直镜的位置，使所述光纤端位于所述焦点位置。
[0013]根据本专利技术提供的一种激光通信方法，所述将所述跟踪相机与所述准直镜进行同轴标校，包括：放置所述分光镜和所述快反镜，使所述准直镜设置在所述分光镜和所述光纤环形器之间；调节所述分光镜与所述快反镜的位置，使所述第三平行光从所述分光镜的中心位置反射至所述快反镜的中心位置；分别固定所述快反镜和分光镜；在所述快反镜的出射口放置角锥棱镜，使所述第三平行光经所述快反镜和所述角锥棱镜反射回去，并依次经所述快反镜反射在所述分光镜上，所述分光镜将所述第三平行光的部分光透射至所述跟踪相机上；调整所述跟踪相机，使所述第三平行光的部分光在所述跟踪相机的中心位置；
固定所述跟踪相机，完成光轴建立。
[0014]本专利技术提供的激光通信装置及激光通信方法，该激光通信装置包括：跟踪相机和通信单元，所述通信单元包括光纤环形器、光纤滤波器、准直镜、分光镜、快反镜和激光光源；所述光纤环形器的发射端与所述激光光源相连，所述光纤环形器的接收端与所述光纤滤波器相连，所述光纤环形器的光纤端设置在所述准直镜的焦点位置；所述准直镜设置在所述分光镜和所述光纤环形器之间；所述分光镜设置在所述快反镜和所述跟踪相机之间，所述分光镜与所述快反镜平行，所述快反镜与所述跟踪相机的相机窗口相对；所述分光镜与所述跟踪相机之间存在设定角度；其中，在所述激光通信装置作为发射系统时，所述激光光源射出的第一点光线依次经所述发射端、所述光纤端和所述准直镜形成第一平行光，所述第一平行光经所述分光镜反射至所述快反镜并由所述快反镜反射出去；在所述激光通信装置作为接收系统时，第二平行光经所述快反镜反射至所述分光镜，所述第二平行光的部分光经所述分光镜透射至所述跟踪相机，所述第二平行光的剩余光经所述分光镜反射至所述准直镜，形成第二点光线，所述第二点光线依次经所述光纤端和所述接收端传入所述光纤滤波器。通过发射与接收均通过光纤环形器的光纤端来执行，实现了激光发射与激光接收的同轴性，决定了空间链路的成功；通过光纤环形器及光纤滤波器，不仅可以保证高度的同轴性，还可以保证激光的高隔离度，对用于地面的激光通信的布局具有天然的优势，具有更加可靠的同轴精度、集成度更高、更轻的载荷。此外，该激光通信装置可以安装在建筑表面或地表，无须设置在地下，避免了光缆布局的高成本的问题，即可以降低成本，还避免了由于挖掘施工等被破坏的风险，提高了设备安全性。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本专利技术或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可本文档来自技高网...

【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：跟踪相机和通信单元；所述通信单元包括光纤环形器、光纤滤波器、准直镜、分光镜、快反镜和激光光源；所述光纤环形器的发射端与所述激光光源相连，所述光纤环形器的接收端与所述光纤滤波器相连，所述光纤环形器的光纤端设置在所述准直镜的焦点位置；所述准直镜设置在所述分光镜和所述光纤环形器之间；所述分光镜设置在所述快反镜和所述跟踪相机之间，所述分光镜与所述快反镜平行，所述快反镜与所述跟踪相机的相机窗口相对；所述分光镜与所述跟踪相机之间存在设定角度；其中，在所述激光通信装置作为发射系统时，所述激光光源射出的第一点光线依次经所述发射端、所述光纤端和所述准直镜形成第一平行光，所述第一平行光经所述分光镜反射至所述快反镜并由所述快反镜反射出去；在所述激光通信装置作为接收系统时，第二平行光经所述快反镜反射至所述分光镜，所述第二平行光的部分光经所述分光镜透射至所述跟踪相机，所述第二平行光的剩余光经所述分光镜反射至所述准直镜，形成第二点光线，所述第二点光线依次经所述光纤端和所述接收端传入所述光纤滤波器。2.根据权利要求1所述的激光通信装置，其特征在于，还包括：二维转台；所述跟踪相机和所述通信单元位于所述二维转台上，所述二维转台用于调整所述跟踪相机和所述通信单元的方位。3.根据权利要求1所述的激光通信装置，其特征在于，还包括：掺铒光纤放大器；所述掺铒光纤放大器连接在所述发射端和所述激光光源之间。4.根据权利要求1所述的激光通信装置，其特征在于，所述光纤环形器的发射端通过法兰与所述激光光源相连。5.一种激光通信方法，所述激光通信方法基于权利要求1
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4任一项所述的激光通信装置实现，其特征在于，包括：在所述激光通信装置作为发射系统时，光纤环形器通过发射端接收激光光源射出的第一点光线，并通过光纤端将所述第一点光线发射至所述准直镜；所述准直镜对所述第一点光线进行发散处理，形成第一平行光，并将所述第一平行光发射至分光镜；所述分光镜将所述第一平行光反射至所述快反镜；所述快反镜将所述第一平行光反射出去；在所述激光通信装置作为接收系统时，所述快反镜将第二平行光经反射至所述分光镜；所述分光镜将透射所述第二平行光的部分光至所述跟踪相机，并将所...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴少俊，王天洪，李康，李长昆，王璐，王榆生，杨宁，张博文，
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：