【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及自由空间无线激光通信领域，尤其涉及激光通信光学天线伺服跟踪调试及试验。
技术介绍
1、自由空间无线激光通信具有发射增益高、载波频率宽、传输速率快、信道容量大、抗干扰和抗截获能力强等优势，日益得到广泛的应用。激光通信光学天线的跟踪效果一定程度上直接制约激光通信的质量，激光通信付诸应用前必须对光学天线的伺服跟踪性能进行调试。
2、拉距测试是调试伺服跟踪性能的有效方式之一，光学天线依据信标光在粗精跟踪相机上的光斑位置实时计算脱靶量，进而控制伺服机构补偿脱靶量误差以实现动态跟踪。在km级以上的拉距过程中，受到场地环境、天线状态、人员条件等因素的影响，光学天线双端拉距的形式往往给实际操作带来极大的困难。此外，对于应用于超远距离的信标光发散角较小的激光通信系统，外场拉距条件下信标光斑大小远远小于实际情况，跟踪过程中容易偏离接收视场。
技术实现思路
1、针对上述外场拉距条件下光学天线伺服跟踪调试问题，本专利技术提供了一种组合式激光通信调试用光发射器及调试方法，采用不同波长的独立外置激光器组合，为伺服跟踪性能调试提供信号光和信标光，并配置望远镜和方位俯仰调整台辅助人工目视对准。
2、本专利技术采用的技术方案为：
3、一种组合式激光通信调试用光发射器，包括：激光发射器、带十字靶标的望远镜和方位俯仰调整台，激光发射器包括信标光发射器和信号光发射器；信标光发射器、信号光发射器和望远镜通过承力结构与方位俯仰调整台相连，十字靶标中心或望远镜光轴分别与信标光发
4、信标光发射器用于发射信标光，为伺服跟踪性能调试提供目标脱靶量信息；
5、信号光发射器用于发射信号光，为伺服跟踪性能调试提供实时评判依据；
6、带十字靶标的高倍望远镜用于通过人工目视观察为视轴初始引导提供辅助；
7、方位俯仰调整台可绕方位轴承和俯仰轴承旋转，用于通过微调方位和俯仰改变信标光和信号光的光轴指向。
8、进一步的，所述带十字靶标的望远镜与信标光发射器、信号光发射器和方位俯仰调整台采用刚性连接,望远镜为高倍开普勒或伽利略结构。
9、进一步的，所述信标光发射器和信号光发射器均包括：
10、光纤法兰紧固在转接套筒上；转接套筒为中空筒状结构转接件，通过沿着光轴方向移动以改变光纤法兰位置，进而对应调整信标或信号发散角；转接套筒通过环状卡环紧固到光学镜筒上，折射式光学系统组装在光学镜筒内。
11、进一步的，所述方位俯仰调整台包括：
12、安装底座与外场机械结构相连；方位转台为圆环状结构件，设置在安装底座上，内嵌方位轴承；下支撑件底端与方位转台刚性连接，下支撑件顶端通过俯仰轴承与上支撑件底端连接；上支撑件可绕俯仰轴承转动，顶端与承力结构刚性连接；俯仰旋钮连接在俯仰轴承外侧；其中，方位转台和俯仰旋钮外径表面加工有螺纹结构。
13、一种组合式激光通信调试方法，通过组合式激光通信调试用光发射器与待调试光学天线的配合调整光轴指向，实现外场拉距条件下激光通信信标光捕获和信号光建链，具体过程为：
14、1)校准激光发射器和望远镜光轴平行度，校准完成后固化激光发射器和望远镜状态；
15、2)将激光发射器指向待调试光学天线所在位置并加以固定，通过观察望远镜十字靶标微调方位俯仰调整台以精细调整光轴指向，然后开启信标光发射器和信号光发射器；
16、3)将待调试光学天线视轴指向激光发射器所在位置，并控制伺服机构扫描激光发射器所在位置，直到待调试光学天线捕获到来自激光发射器的信标光；
17、4)在捕获到信标光后，微调待调试光学天线或者激光发射器，直到待调试光学天线接收到来自激光发射器的信号光；
18、5)在获得信号光功率后，交替调整待调试光学天线和激光发射器，直到达到待调试光学天线的最佳跟踪点，然后固定激光发射器状态，开启待调试光学天线伺服跟踪调试。
19、本专利技术的有益效果在于：
20、1)本专利技术采用外置独立信标光和信号光用于光学天线伺服跟踪性能调试，避免了在外场拉距条件下因场地环境、人员条件、天线状态等给天线运输、调试、维护带来的不便，降低了准备外场拉距条件的复杂度和难度。
21、2)本专利技术采用组合式激光发射器，可同时提供信标光和信号光，通过微调最佳跟踪点，可以在拉距条件下的一端完成点对点通信中两台配套的光学天线的调试，既满足波长隔离的要求，又能降低调试难度。
22、3)本专利技术采用信标光和信号光组合，其中信标光为光学天线伺服跟踪调试提供目标脱靶量信息，接收到的信号光功率可用于直观评价伺服跟踪性能，接收到的信号光功率直接表征激光通信效果。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种组合式激光通信调试用光发射器，其特征在于，包括：激光发射器、带十字靶标的望远镜和方位俯仰调整台，激光发射器包括信标光发射器和信号光发射器；信标光发射器、信号光发射器和望远镜通过承力结构与方位俯仰调整台相连，十字靶标中心或望远镜光轴分别与信标光发射器和信号光发射器光轴平行；其中：
2.根据权利要求1所述的一种组合式激光通信调试用光发射器，其特征在于，所述带十字靶标的望远镜与信标光发射器、信号光发射器和方位俯仰调整台采用刚性连接,望远镜为高倍开普勒或伽利略结构。
3.根据权利要求1所述的一种组合式激光通信调试用光发射器，其特征在于，所述信标光发射器和信号光发射器均包括：
4.根据权利要求1所述的一种组合式激光通信调试用光发射器，其特征在于，所述方位俯仰调整台包括：
5.一种组合式激光通信调试方法，其特征在于，通过组合式激光通信调试用光发射器与待调试光学天线的配合调整光轴指向，实现外场拉距条件下激光通信信标光捕获和信号光建链，具体过程为：
【技术特征摘要】
1.一种组合式激光通信调试用光发射器，其特征在于，包括：激光发射器、带十字靶标的望远镜和方位俯仰调整台，激光发射器包括信标光发射器和信号光发射器；信标光发射器、信号光发射器和望远镜通过承力结构与方位俯仰调整台相连，十字靶标中心或望远镜光轴分别与信标光发射器和信号光发射器光轴平行；其中：
2.根据权利要求1所述的一种组合式激光通信调试用光发射器，其特征在于，所述带十字靶标的望远镜与信标光发射器、信号光发射器和方位俯仰调整台采用刚性连接,...
【专利技术属性】
技术研发人员：王伟，张露鹤，邢振冲，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第五十四研究所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。