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光学粗指向组件制造技术

技术编号:41470963 阅读:13 留言:0更新日期:2024-05-30 14:24
一种光通信终端OCT(1)的光学粗指向组件CPA(4),所述光学粗指向组件(4)适于在所述光通信终端OCT(1)和外部光学飞行平台之间建立和/或维持光学通信链路(OCL),其中所述光学粗指向组件(4)具有CPA反射镜(4A),所述CPA反射镜适于将从所述外部光学飞行平台接收的光束反射到所述光通信终端OCT(1)的光学头单元(3)的望远镜(3A)中和/或反射从所述光通信终端OCT(1)的光学头单元(3),到所述外部光学飞行平台,其中所述光学粗指组件(4)的CPA反射镜(4A)可围绕位于偏离所述CPA反射镜的重心COG的仰角轴(4B)枢转。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本专利技术涉及一种用于光通信终端的光学粗指向组件,该光通信终端用于使用激光束传输光通信信号或用于量子密钥分发(qkd)的量子密钥的光通信。


技术介绍

1、一种通信系统包括两个或多个相互通信的光通信终端。这些光通信终端组装在固定平台、移动平台或有人或无人飞行平台上。光通信终端之间的通信链路可以是光通信终端的端到端连接或网络,其中一些光通信终端可以充当中继站。光通信是对基于无线电频率的通信的补充和/或替代。光通信提供比传统射频传输更高的数据速率。与传统的射频终端相比,光通信终端oct固有地支持低尺寸、低重量和低功率(swap)。因此,可以通过光通信终端的宽带信道有效地传输大量数据。

2、图1示意性地显示了通信系统sys,包括位于地面的不同类型的终端,适用于与集成在不同类型的载人或无人飞行平台中的非地面通信终端进行通信。电信系统还可以包括平台间链路。高空平台系统haps可以通过相关的通信终端相互通信。飞机可以直接与地面终端通信,也可以通过中继通信终端间接通信,如图1所示。地面终端可以位于固定位置,也可以集成在可移动物体或车辆中,如图1所示的火车、车辆等。手持移动用户设备ue和地面终端之间经由近地飞行通信终端的通信也是可能的,如图1所示。通信系统sys中的飞行平台也可以为地球上的任何位置提供通信接入点,即使在相应位置没有陆基电信网络可用的情况下也是如此。

3、光通信终端的对准可以通过粗指向组件cpa来提供。粗指向组件的反射镜用作光束指向结构。在传统的粗指向组件中,反射镜的旋转轴围绕其重心定位,以最小化粗指向组件的电机必须抵消的重力扭矩。然而,这种配置导致了大的cpa结构。此外,粗指向组件的反射镜的光学表面以及接收望远镜在光通信终端的非操作阶段期间长期暴露。这又增加了光敏表面的污染率,导致设备的使用寿命和性能降低。

4、因此,本专利技术的一个目的是提供一种用于光通信的光通信终端,该光通信终端适用于克服在其重心处具有旋转轴的反射镜的传统粗指向组件的上述缺点。


技术实现思路

1、根据本专利技术的第一方面,通过一种用于光通信的光通信终端来实现该目的,该光通信终端使用激光束来传输光通信信号。

2、根据本专利技术第一方面,提供了一种光通信终端的光学粗指向组件,所述光学粗指向组件适于在光通信终端和外部光学飞行平台之间建立和/或维护光学通信链路,其中所述光学粗指向组件具有cpa反射镜,所述cpa反射镜适于将从所述外部光学飞行平台接收的光束反射到所述光通信终端的光学头单元的望远镜中和/或将从所说光通信终端光学头单元的望远镜接收的光束反映到所述外部光飞行平台,其中所述光学粗指向组件的cpa反射镜可围绕位于偏离所述cpa反射镜的重心的仰角轴枢转。

3、根据本专利技术第一方面的光学粗指向组件的优点在于cpa结构的尺寸最小,便于光通信终端的运输。此外,cpa反射镜和其他光学部件的光学反射表面可以在任务的非操作阶段得到保护。cpa反射镜在其关闭位置减少了光敏表面的污染率,并增加了光通信终端的操作寿命和性能。

4、在根据本专利技术第一方面的光学粗指向组件的可能实施例中,cpa反射镜可通过可控驱动结构绕仰角轴枢转。

5、在根据本专利技术第一方面的光学粗指向组件的另一可能实施例中,cpa反射镜围绕仰角轴的枢转角度可通过适于控制cpa反射镜的驱动结构的控制单元进行调节。

6、在根据本专利技术第一方面的光学粗指向组件的又一可能实施例中,cpa反射镜的可控驱动结构包括绞盘驱动结构或齿轮驱动结构。

7、在根据本专利技术第一方面的光学粗指向组件的另一个可能的实施例中,cpa反射镜包括具有反射光学表面层的镜体,反射光学表面位于可枢转的基部元件上,该基部元件由cpa反射镜的可控驱动结构驱动。

8、在根据本专利技术第一方面的光学粗指向组件的可能实施例中,仰角轴位于所述cpa反射镜的镜体的下边缘。

9、在根据本专利技术第一方面的光学粗指向组件的另一个可能实施例中,cpa反射镜可绕仰角轴在关闭位置和至少一个打开位置之间枢转。在关闭位置,光学头单元的望远镜被cpa反射镜覆盖。在至少一个打开位置,光束被cpa反射镜的光学表面反射,以建立和/或维持光学头单元和外部光学飞行平台之间的光学通信链路。

10、在根据本专利技术第一方面的光学粗指向组件的又一可能实施例中,cpa反射镜可通过光学粗指向组件的可控锁定结构锁定在关闭位置。

11、这增加了保护光敏表面免受不必要污染的安全性。

12、在根据本专利技术第一方面的光学粗指向组件的又一可能实施例中,粗指向组件作为可更换模块放置在所述光通信终端的光学头单元的望远镜前面。

13、这便于在光通信终端上安装粗指向组件。

14、在根据本专利技术第一方面的光学粗指向组件的另一个可能实施例中,粗指向组件可绕方位轴和/或仰角轴旋转,以建立和/或保持光学头单元与外部光学飞行平台之间的光学通信链路。

15、在根据本专利技术第一方面的光学粗指向组件的另一可能实施例中,安装的cpa反射镜的光学表面层面向所述光通信终端的光学头单元的望远镜的前表面。

16、在根据本专利技术第一方面的光学粗指组件的可能实施例中,cpa反射镜的光学表面层由高反射材料制成,特别是金。

17、铝或在根据本专利技术第一方面的光学粗指向组件的另一可能实施例中,cpa反射镜的可枢转基座元件由物理轻质材料制成,特别是微晶玻璃。

18、在根据本专利技术第一方面的光学粗指向组件的另一可能实施例中,cpa组件适于在光通信终端的采集模式中提供光束的基本角运动,以建立光通信终端和外部飞行平台之间的通信链路通过控制所述cpa组件的cpa反射镜的位置,在光通信终端和外部飞行平台之间建立通信链路。

19、本专利技术还提供了一种用于建立和/或维护光通信链路的方法。

20、因此,本专利技术提供了一种方法,用于通过围绕偏离所述cpa反射镜重心的仰角轴枢转所述光通信终端的光学粗略指向组件的cpa反射镜,在光通信终端和外部光学飞行平台之间建立和/或维持光通信链路。

21、传统的激光通信终端可以使用共享的望远镜孔径来发送和接收数据以及跟踪激光束。在传输路径中,可以产生激光束并将其耦合到共享的光束路径中,例如通过二向分色镜。透射光可以通过具有光学表面的望远镜射出,以将准直的透射激光束加宽到目标激光束直径。然而,一部分透射光被反向散射或反射到光学系统中,这可能会引起自盲效应,尤其是在扩展的跟踪传感器上。由于发射激光束通常比从外部对端通信终端接收的光强许多数量级,这将对跟踪和通信性能造成负面影响。

22、因此,本专利技术的另一个目的是提供一种光通信终端,以减少由反向散射和/或反射光引起的自盲效应。

23、根据本专利技术的另一个方面,该目的是通过一种光通信终端来实现的,该光通信终端包括光学望远镜,该光学望远镜适于扩大从所述光通信终端的光发射器单元接收的光束的直径,并减小从用于所述光通信终端的光学接收单元的外部光学飞行平台本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种光通信终端OCT(1)的光学粗指向组件CPA(4),所述光学粗指向组件(4)适于在所述光通信终端OCT(1)和外部光学飞行平台之间建立和/或维持光学通信链路OCL,

2.根据权利要求1所述的光学粗指向组件,其中,所述CPA反射镜(4A)可通过可控驱动结构(4C)绕所述仰角轴枢转。

3.根据权利要求2所述的光学粗指向组件,其中,所述CPA反射镜(4A)围绕所述仰角轴(4B)的枢转角度可由适于控制所述CPA镜(4A)的驱动结构(4C)的控制单元调节。

4.根据权利要求3所述的光学粗指向组件,其中,所述CPA反射镜(4A)的可控驱动结构(4C)包括绞盘驱动结构或齿轮驱动结构。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的光学粗指向组件,其中,所述CPA反射镜(4A)包括镜体,所述镜体具有反射光学表面层,所述反射光学表面位于可枢转的基部元件上,所述可枢转基部元件由所述CPA透镜中的可控驱动结构(4C)驱动。

6.根据权利要求5所述的光学粗指向组件,其中,所述仰角轴位于偏离所述CPA反射镜(4A)的镜体的重心COG的位置。

7.根据权利要求6所述的光学粗指向组件,其中,所述仰角轴位于所述CPA反射镜(4A)的镜体的下边缘处。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的光学粗指向组件,其中所述CPA反射镜(4A)围绕所述仰角轴(4B)在光学头单元(3)的望远镜(3A)被所述CPA反射镜(4A)覆盖的关闭位置和至少一个光束被所述CPA反射镜(4A)的光学表面反射的打开位置之间枢转,以建立和/或维持光学头单元(3)和外部光学飞行平台之间的光学通信链路(OCL)。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的光学粗指向组件,其中,所述CPA反射镜(4A)可通过所述光学粗指向组件(4)的可控锁定结构锁定在所述关闭位置。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的光学粗指向组件,其中,所述粗指向组件(4)作为可更换模块放置在所述光通信终端OCT(1)的光学头单元(3)的望远镜(TLA)的前面。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的光学粗指向组件,其中,所述粗指向组件(4)可绕方位轴和/或仰角轴(4B)旋转,以建立和/或维持所述光学头单元(3)与所述外部光学飞行平台之间的光通信链路(OCL)。

12.根据权利要求5至11中任一项所述的光学粗指向组件,其中,所述CPA反射镜(4A)的光学表面层面向所述光通信终端OCT(1)的光学头单元(3)的望远镜(3A)的前表面。

13.根据权利要求5至12中任一项所述的光学粗指向组件,其中,所述CPA反射镜(4A)的光学表面层由高反射材料,特别是金制成。

14.根据权利要求5至13中任一项所述的光学粗指向组件,其中,所述CPA反射镜(4A)的所述可枢转的基部元件由物理上较轻的材料制成,特别是铝或微晶玻璃。

15.根据权利要求1至14中任一项所述的光学粗指向组件,其中CPA组件(4)适于在所述光通信终端OCT(1)的采集模式中提供光束的基本角运动以建立光通信终端OCT(1)和外部飞行平台之间的光通信链路(OCL)和/或适于通过控制所述CPA组件(4)的CPA反射镜(4A)的位置来补偿光通信终端OCT(1)和外部飞行平台之间的相对运动且以保持已经建立的光通信终端OCT(1)和外部飞行平台之间的光通信链路(OCL)。

16.一种用于通过使光通信终端OCT(1)的光学粗指向组件(4)的CPA反射镜(4A)围绕位于偏离所述CPA反射镜的重心COG的仰角轴(4B)枢转来建立和/或维持光通信终端OCT(1)和外部光学飞行平台之间的光学通信链路(OCL)的方法。

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【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种光通信终端oct(1)的光学粗指向组件cpa(4),所述光学粗指向组件(4)适于在所述光通信终端oct(1)和外部光学飞行平台之间建立和/或维持光学通信链路ocl,

2.根据权利要求1所述的光学粗指向组件,其中,所述cpa反射镜(4a)可通过可控驱动结构(4c)绕所述仰角轴枢转。

3.根据权利要求2所述的光学粗指向组件,其中,所述cpa反射镜(4a)围绕所述仰角轴(4b)的枢转角度可由适于控制所述cpa镜(4a)的驱动结构(4c)的控制单元调节。

4.根据权利要求3所述的光学粗指向组件,其中,所述cpa反射镜(4a)的可控驱动结构(4c)包括绞盘驱动结构或齿轮驱动结构。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的光学粗指向组件,其中,所述cpa反射镜(4a)包括镜体,所述镜体具有反射光学表面层,所述反射光学表面位于可枢转的基部元件上,所述可枢转基部元件由所述cpa透镜中的可控驱动结构(4c)驱动。

6.根据权利要求5所述的光学粗指向组件,其中,所述仰角轴位于偏离所述cpa反射镜(4a)的镜体的重心cog的位置。

7.根据权利要求6所述的光学粗指向组件,其中,所述仰角轴位于所述cpa反射镜(4a)的镜体的下边缘处。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的光学粗指向组件,其中所述cpa反射镜(4a)围绕所述仰角轴(4b)在光学头单元(3)的望远镜(3a)被所述cpa反射镜(4a)覆盖的关闭位置和至少一个光束被所述cpa反射镜(4a)的光学表面反射的打开位置之间枢转,以建立和/或维持光学头单元(3)和外部光学飞行平台之间的光学通信链路(ocl)。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的光学粗指向组件,其中,所述cpa反射镜(4a)可通过所述光学粗指向组件(4)的可控锁定结构锁定...

【专利技术属性】
技术研发人员:秦宇
申请(专利权)人:上海驭航光计科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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