一种捕跟一体化空间激光通信终端及星间激光通信方法技术

一种捕跟一体化空间激光通信终端及星间激光通信方法，该激光通信终端的捕获机构和跟踪机构采用同一个机构组件，在轨进行捕获建链时，利用大行程快反镜进行指向扫描，对方卫星激光通信终端接收到本方卫星激光通信终端光束后，双方激光通信终端随即转入精跟踪建链；若对方卫星位置超出本方卫星激光通信终端扫描范围，则利用本方卫星平台进行预指向和角度卸载修正。激光通信终端收发光学的接收通信光与发射通信光共用一个光学组件的设计，简单可靠，采用大发散角，以实现较大的扫描区域，减少捕获时间和提高捕获概率。本发明专利技术采用捕跟一体化设计方案，降低了激光通信终端的系统复杂度、重量、尺寸和功耗。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及空间激光通信，具体地是一种捕跟一体化空间激光通信终端及星间激光通信方法，尤其适用于为同轨面的微小卫星平台间的激光高速通信。

技术介绍

1、空间激光通信技术结合无线电通信和光纤通信的优点，以激光为载波进行通信，其具有抗干扰能力强、通信速率高、无电磁频谱限制等优势，近年来广泛应用于星间和星地通信。随着航天技术的发展，卫星互联网能承载的信息越来越丰富，除了传统的遥感、探测、导航定位等信息，还能承载终端用户的多媒体信息。空间激光通信技术是解决未来星间高速数据传输的重要手段，而大型卫星的研制、发射和在轨维护成本高昂，因此卫星的小型化、轻量化、低成本是未来的必然发展趋势，激光通信终端作为卫星的重要载荷，同样必须要考虑简化设计，降低系统复杂性、减小尺寸、减少重量和降低功耗。

2、传统激光通信终端为实现大范围扫描，通常包含用于大范围扫描和粗跟踪的转台式机构，一般采用包含电磁电机、步进电机、轴系或者其他复杂的传动机构等组成，光学天线安装在转台式机构上，转台式机构在很大程度上限制了激光通信终端减小体积、降低重量和降低功耗的空间。对于卫星平台，尤其是体本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种捕跟一体化空间激光通信终端，其特征在于，包括：结构壳体、收发光学组件、捕获跟踪组件以及通信收发模块；

2.根据权利要求1所述的捕跟一体化空间激光通信终端，其特征在于，所述收发光学组件包括依次共光路设置的发射接收组件、λ/2波片、第一转折镜、22.5°波长分束镜、第二转折镜；所述大行程快速反射镜设置于所述第二转折镜的反射光路上；所述大行程快速反射镜的反射光路上依次设置有λ/4波片和太阳滤光片，并最终通向终端顶部的光学窗口；所述四象限探测器通过QD接收组件接收来自所述22.5°波长分束镜的反射光束，且在所述QD接收组件的光路入口前设置有光阑和窄带滤光片。

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【技术特征摘要】

1.一种捕跟一体化空间激光通信终端，其特征在于，包括：结构壳体、收发光学组件、捕获跟踪组件以及通信收发模块；

2.根据权利要求1所述的捕跟一体化空间激光通信终端，其特征在于，所述收发光学组件包括依次共光路设置的发射接收组件、λ/2波片、第一转折镜、22.5°波长分束镜、第二转折镜；所述大行程快速反射镜设置于所述第二转折镜的反射光路上；所述大行程快速反射镜的反射光路上依次设置有λ/4波片和太阳滤光片，并最终通向终端顶部的光学窗口；所述四象限探测器通过qd接收组件接收来自所述22.5°波长分束镜的反射光束，且在所述qd接收组件的光路入口前设置有光阑和窄带滤光片。

3.根据权利要求2所述的捕跟一体化空间激光通信终端，其特征在于，所述大行程快速反射镜的机械偏转角为两轴±6 mrad，配置于22.5°的光束入射角光路中，实现水平方向±12mrad和竖直方向±11.1mrad的光束偏转范围。

4.根据权利要求2所述的捕跟一体化空间激光通信终端，其特征在于，所述发射接收组件采用三片式透镜结构，光学焦距为86.4 mm；所述qd接收组件采用三透镜缩束结构，焦距为150 mm，跟踪视场为2 mrad。

5.根据权利要求2所述的捕跟一体化空间激光通信终端，其特征在于，所述通信收发模块通过一根收发共用光纤与所述发射接收组件连接，实现发射通信光、发...

【专利技术属性】
技术研发人员：庞浜，李佳蔚，杨燕，贺辉，万渊，罗宏伟，胡胜男，杨雪，彭瑜，侯霞，
申请(专利权)人：中国科学院上海光学精密机械研究所，
类型：发明
国别省市：