[發(fā)明專利]空間激光通信用光學(xué)式模擬振動(dòng)平臺(tái)裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710055830.4
• 申請(qǐng)日: 2007-07-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101178336A
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 佟首峰;姜會(huì)林;劉云清;劉鵬;陳存毅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長(zhǎng)春理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G01M7/02
• 分類號(hào): G01M7/02
• 代理公司: 長(zhǎng)春科宇專利代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 馬守忠

1.空間激光通信用光學(xué)式模擬振動(dòng)平臺(tái)裝置，其特征在于，其構(gòu)成有：激光發(fā)射單元6，光功率調(diào)整單元7，光束伺服單元8，光束擴(kuò)束單元9，被測(cè)試激光通信光端機(jī)10，光束伺服驅(qū)動(dòng)單元11，DA轉(zhuǎn)換卡12，功率譜產(chǎn)生單元13和光學(xué)平臺(tái)14；光學(xué)式模擬振動(dòng)平臺(tái)裝置僅需光束伺服單元8實(shí)現(xiàn)光束視軸動(dòng)態(tài)模擬，無(wú)需平臺(tái)和負(fù)載整體運(yùn)動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)寬帶振動(dòng)模擬。

激光發(fā)射單元6模擬信標(biāo)光，該模擬信標(biāo)光經(jīng)過(guò)光功率調(diào)整單元7后作用于光束伺服單元8，于是產(chǎn)生光束視軸變化，該模擬信標(biāo)光再經(jīng)光束擴(kuò)束單元9后，作用于被測(cè)試激光通信光端機(jī)10，6～10單元為光學(xué)串行鏈路；功率譜產(chǎn)生單元13產(chǎn)生振動(dòng)控制數(shù)字信號(hào)，該控制數(shù)字信號(hào)通過(guò)DA轉(zhuǎn)換卡12轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，通過(guò)光束伺服驅(qū)動(dòng)單元11對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行功率放大，最后作用于光束伺服單元8，進(jìn)而產(chǎn)生視軸變化，完成振動(dòng)模擬，13、12、11、8為電學(xué)信號(hào)串行鏈路；6～13單元都可放置在光學(xué)平臺(tái)14上。

2.如權(quán)利要求1所述的空間激光通信用光學(xué)式模擬振動(dòng)平臺(tái)裝置，其特征在于，所述的激光發(fā)射單元6，采用λ＝0.8nm的半導(dǎo)體激光器，輸出功率從10mW～200mW連續(xù)可調(diào)；

所述的光功率調(diào)整單元7：采用單片偏振片、兩片偏振片或漸變?yōu)V光片；

所述的光束伺服單元8，采用兩個(gè)正交分布的一維高速擺鏡，該高速擺鏡的驅(qū)動(dòng)元件為擺動(dòng)電機(jī)，其控制范圍為±15°，其負(fù)載為光學(xué)鏡片，鏡片的有效面積約15mm×30mm，鏡片表面鍍金；或者，

采用二維電磁振鏡，該二維電磁振鏡通過(guò)4個(gè)音圈電機(jī)，驅(qū)動(dòng)一個(gè)口徑約為15mm的平面反射鏡，每?jī)蓚€(gè)音圈電機(jī)實(shí)現(xiàn)推拉工作模式，實(shí)現(xiàn)角度的改變；

所述的光束擴(kuò)束單元9：采用反望遠(yuǎn)系統(tǒng)；采用Γ＝80倍的望遠(yuǎn)系統(tǒng)；

優(yōu)選采用兩級(jí)擴(kuò)束單元，其中兩級(jí)擴(kuò)束單元并且分別位于光束伺服單元8的前后，第一級(jí)擴(kuò)束單元采用放大倍率為8倍反望遠(yuǎn)鏡實(shí)現(xiàn)第一次擴(kuò)束，使其束散角縮小為400urad；經(jīng)光束伺服單元8出射的光束再經(jīng)過(guò)放大倍率為10的二次擴(kuò)束系統(tǒng)，輸出束散角近似40urad，出瞳光束的直徑為160mm，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)平行光發(fā)射；

所述的功率譜產(chǎn)生單元13：用通用MATLAB軟件實(shí)現(xiàn)平臺(tái)振動(dòng)時(shí)域控制信號(hào)。通過(guò)隨機(jī)數(shù)據(jù)產(chǎn)生器為原始激勵(lì)數(shù)據(jù)，其均值和方差可以通過(guò)軟件設(shè)置，此信號(hào)在頻域內(nèi)呈寬譜特性(其振動(dòng)功率譜為近似一條直線)；然后將其作用于振動(dòng)功率譜模塊，振動(dòng)功率譜產(chǎn)生模塊的核心技術(shù)就是通過(guò)多階低通濾波器來(lái)模擬振動(dòng)功率譜。然后將時(shí)域曲線進(jìn)行放大和高速(0.1ms)時(shí)間采樣后，分別實(shí)現(xiàn)方位和俯仰兩個(gè)通道的時(shí)域振動(dòng)控制數(shù)據(jù)。

3.如權(quán)利要求2所述的空間激光通信用光學(xué)式模擬振動(dòng)平臺(tái)裝置，其特征在于，所述的光束擴(kuò)束單元9，采用兩級(jí)擴(kuò)束單元，其中兩級(jí)擴(kuò)束單元并且分別位于光束伺服單元8的前后，第一級(jí)擴(kuò)束單元采用放大倍率為8倍反望遠(yuǎn)鏡實(shí)現(xiàn)第一次擴(kuò)束；經(jīng)光束伺服單元8出射的光束再經(jīng)過(guò)放大倍率為10的二次擴(kuò)束系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)平行光發(fā)射。

4.如權(quán)利要求2所述的空間激光通信用光學(xué)式模擬振動(dòng)平臺(tái)裝置，其特征在于，所述的光功率調(diào)整單元7：采用單片偏振片、兩片偏振片或漸變?yōu)V光片；還可輔以衰減10倍、100倍或1000倍的中性濾光片。