【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种基于旋转双光楔的多目标光学系统及通信方法，属于激光通信。
技术介绍
1、空间激光通信具有通信速率高、抗干扰和抗截获能力强、保密性好、光端机轻小型等突出优点。美国、日本和欧洲等已开展了卫星-卫星、卫星-地面、卫星-飞机等多种天基通信链路的激光通信实验。随着空间激光通信系统性能不断提高，空间激光通信逐渐从当前的点对点单一模式，向中继转发和构建空间激光通信网络方向快速发展。由于激光通信系统的光束散角小的限制，一体化空间信息网络的骨干节点需要与多个用户同时进行高速数据传输，“点对点”的激光通信模式严重限制了空间激光通信技术在空间信息网络中的广泛应用，因此迫切需要一种面向空间平台的多点间同时激光高速信息传输系统。实现空间激光通信组网的核心条件是实现一点对多点间同时通信，并具备大范围动态捕获、跟踪和双工通信能力。国际上关于激光通信“一点对多点”的研究主要有:日本关于激光与微波通信的组网研究，美国的tsat组网，美国朗讯公司和tearbeam公司等。国内长春理工大学提出以旋转抛物面结构以及三同心球结构。近年来，不依赖于机械伺服转台的双光楔棱镜和光学相控阵在激光通信跟踪瞄准系统得到了迅速发展。其中，双光楔棱镜通过绕公共中心轴线的独立旋转实现视轴的偏转和扫描，光学相控阵通过光束相位的电控变化实现视轴的偏转和扫描。相比之下，双光楔棱镜的相关技术和工艺更成熟，是设计轻小型扫描捕获单元的理想选择之一。但是目前还尚未有利用旋转双光楔棱镜实现天基多目标同时跟踪瞄准的系统。
技术实现思路
1、
2、本专利技术的技术解决方案是：一种基于旋转双光楔的多目标光学系统，其特征在于，包括：
3、旋转双光楔对，用于接收来自不同方向的目标发射的激光，将其调整至平行于卡塞格林望远镜主镜的光轴方向的一定误差范围内，并透射至卡塞格林望远镜主镜；或将来自卡塞格林望远镜主镜的激光调整至目标方向并出射；
4、卡塞格林望远镜主镜，用于将来自旋转双光楔对的激光反射至卡塞格林望远镜次镜，或将来自卡塞格林望远镜次镜的激光反射至旋转双光楔对；
5、卡塞格林望远镜次镜，用于将来自卡塞格林望远镜主镜的激光反射至分区域镀膜分光镜，或将来自分光镜的激光反射至卡塞格林望远镜主镜；
6、分光镜，用于将来自卡塞格林望远镜次镜的激光反射至光学收发系统，或将光学收发系统发射的激光反射至卡塞格林望远镜次镜；
7、光学收发系统，一方面接收入射激光，用于跟踪目标并建立通信链路；另一方面，发射激光至目标。
8、进一步地，所述分光镜为分区域镀膜分光镜，其上不同区域镀有不同反射率的膜层，用于在不同区域接收不同波长的激光，并反射至对应的光学收发系统，实现空分复用。
9、进一步地，所述旋转双光楔对和光学收发系统均设有若干个，且数量相同；卡塞格林望远镜主镜、卡塞格林望远镜次镜和分光镜的个数为一。
10、进一步地，将多个旋转双光楔对进行空间组合，分别调节每个旋转双光楔对的旋转角度，实现对多个目标同时进行跟踪瞄准。
11、进一步地，所有旋转双光楔对均安装在一个镜筒内。
12、进一步地，所有旋转双光楔对共用一个控制系统对其进行控制。
13、进一步地，所述光学收发系统包括：
14、波片，用于将入射的激光透射至分光镜或偏振分光棱镜；
15、偏振分光棱镜，用于将入射的激光透射至准直透镜或分光镜；
16、反射镜，用于将入射的激光反射至偏振分光棱镜；
17、准直透镜，用于将入射的激光透射至反射镜或通过光纤发射至接收处理系统；
18、发射光源系统，用于将产生光源并通过光纤发射至准直透镜。
19、进一步地，所述旋转双光楔对用于目标的初始定位，所述光学收发系统用于根据初始定位实现对目标的跟踪。
20、进一步地，所述旋转双光楔对的接收角度不小于60°。
21、根据所述的一种基于旋转双光楔的多目标光学系统实现的空间激光通信方法，包括：
22、通信开始前，多目标光学系统建立和目标卫星之间的光通信链路，并进行初始对准；
23、通信开始时，调节旋转双光楔对以调整光学天线指向，将目标卫星发射的不同角度的激光调整至平行于卡塞格林望远镜系统的光轴方向的一定误差范围内，然后通过分光镜反射至对应的光学收发系统，通过空分复用以及分区域镀膜实现每个光路的独立接收。
24、本专利技术与现有技术相比的优点在于：
25、(1)本专利技术通过将多个旋转双光楔棱镜进行空间组合，实现了一种新的多目标收发光学系统；
26、(2)本专利技术通过调节每对光楔的旋转角度，实现了对多个目标同时进行粗跟踪瞄准；
27、(3)本专利技术通过卡塞格林光学系统将发射(接收)光束口径进行放大(压缩)，实现了不同区域的发射(接收)系统的空间分立；
28、(4)本专利技术通过采用分光镜的分区镀膜技术，实现了不同光路的相互独立；
29、(5)本专利技术通过偏振分光技术实现接收和发射分离，实现了多光束的光学系统收发一体；
30、(6)本专利技术通过设计多对旋转双光楔棱镜组合，结合空分复用、偏振复用、分区域镀膜以及精跟踪瞄准光路，实现了将不同路通信激光耦合至光纤中的目标。
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1.一种基于旋转双光楔的多目标光学系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于旋转双光楔的多目标光学系统，其特征在于，所述分光镜(204)为分区域镀膜分光镜，其上不同区域镀有不同反射率的膜层，用于在不同区域接收不同波长的激光，并反射至对应的光学收发系统，实现空分复用。
3.根据权利要求1所述的一种基于旋转双光楔的多目标光学系统，其特征在于，所述旋转双光楔对(201)和光学收发系统均设有若干个，且数量相同；卡塞格林望远镜主镜(202)、卡塞格林望远镜次镜(203)和分光镜(204)的个数为一。
4.根据权利要求3所述的一种基于旋转双光楔的多目标光学系统，其特征在于，将多个旋转双光楔对(201)进行空间组合，分别调节每个旋转双光楔对(201)的旋转角度，实现对多个目标同时进行跟踪瞄准。
5.根据权利要求3所述的一种基于旋转双光楔的多目标光学系统，其特征在于，所有旋转双光楔对(201)均安装在一个镜筒内。
6.根据权利要求3所述的一种基于旋转双光楔的多目标光学系统，其特征在于，所有旋转双光楔对(201)共用一个控
7.根据权利要求1所述的一种基于旋转双光楔的多目标光学系统，其特征在于，所述光学收发系统包括：
8.根据权利要求1所述的一种基于旋转双光楔的多目标光学系统，其特征在于，所述旋转双光楔对(201)用于目标的初始定位，所述光学收发系统用于根据初始定位实现对目标的跟踪。
9.根据权利要求1所述的一种基于旋转双光楔的多目标光学系统，其特征在于，所述旋转双光楔对(201)的接收角度不小于60°。
10.根据权利要求1～9任一项所述的一种基于旋转双光楔的多目标光学系统实现的空间激光通信方法，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于旋转双光楔的多目标光学系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于旋转双光楔的多目标光学系统，其特征在于，所述分光镜(204)为分区域镀膜分光镜，其上不同区域镀有不同反射率的膜层，用于在不同区域接收不同波长的激光，并反射至对应的光学收发系统，实现空分复用。
3.根据权利要求1所述的一种基于旋转双光楔的多目标光学系统，其特征在于，所述旋转双光楔对(201)和光学收发系统均设有若干个，且数量相同；卡塞格林望远镜主镜(202)、卡塞格林望远镜次镜(203)和分光镜(204)的个数为一。
4.根据权利要求3所述的一种基于旋转双光楔的多目标光学系统，其特征在于，将多个旋转双光楔对(201)进行空间组合，分别调节每个旋转双光楔对(201)的旋转角度，实现对多个目标同时进行跟踪瞄准。
5.根据权利要求3所述的一种基...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨宏志，肖林，毛叶飞，常慧聪，徐圣奇，
申请(专利权)人：中国航天科技创新研究院，
类型：发明
国别省市：
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