[發明專利]一種便攜式激光通信裝置及其使用方法

在審

• 申請號: 201811236602.1
• 申請日: 2018-10-23
• 公開（公告）號: CN109217930A
• 公開（公告）日: 2019-01-15
• 發明（設計）人: 徐量;史要濤;于創利;楊宇飛;陳天陽;顧健;程小浩;龐宏俊;包春慧
• 申請（專利權）人: 湖北航天技術研究院總體設計所
• 主分類號: H04B10/40
• 分類號: H04B10/40;H04B10/50;H04B10/564;H04B10/66
• 代理公司: 武漢智權專利代理事務所(特殊普通合伙) 42225
• 代理人: 余浩

1.一種便攜式激光通信裝置，其用于外部設備之間的信息傳輸，其特征在于：

信號光發射模塊(1)，其用于接收外部設備的信號并將其調制成信號光后輸出；

信號光接收模塊(2)，其用于接收外界信號光并解調后輸出至外部設備；

對準模塊(3)，其包括手動對準單元(30)和自動對準單元(31)，所述手動對準單元(30)用于在所述信號光發射模塊(1)輸出信號光時，輸出與所述信號光同軸的參考激光束，所述自動對準單元(31)包括二維振鏡(310)，所述二維振鏡(310)用于在手動對準的基礎上所述信號光接收模塊(2)接收外界信號光時，掃描捕獲所述外界信號光，輔助所述信號光接收模塊(2)接收所述外界信號光；

狀態指示模塊(4)，其用于顯示所述對準模塊(3)的對準狀態。

2.如權利要求1所述的一種便攜式激光通信裝置，其特征在于：所述激光通信裝置還包括外部設備接口電路(5)，其用于外部設備分別與所述信號光發射模塊(1)和信號光接收模塊(2)之間的信號傳輸。

3.如權利要求1所述的一種便攜式激光通信裝置，其特征在于，所述信號光發射模塊(1)包括：

信號發射單元(10)，其用于將接收到的所述外部設備接口電路(5)的電信號轉變為信號光，并耦合光纖輸出；

光放大器(11)，其用于將所述信號發射單元(10)輸出的信號光的功率放大并耦合光纖輸出；

空間耦合輸出單元(12)，其用于將所述光放大器(11)放大后的信號光通過空間耦合輸出。

4.如權利要求3所述的一種便攜式激光通信裝置，其特征在于，所述空間耦合輸出單元(12)包括：

光纖準直器(120)，其用于將所述光放大器(11)放大后的信號光準直后輸出；

擴束透鏡(121)，其用于調節經所述光纖準直器(120)準直后的信號光的空間發射角。

5.如權利要求1所述的一種便攜式激光通信裝置，其特征在于，所述信號光接收模塊(2)包括：

窄帶濾光片(20)，其用于濾除進入所述信號光接收模塊(2)中的參考激光束和其他雜光；

光電探測器(21)，其與所述二維振鏡(310)同軸安裝，所述光電探測器(21)用于探測經所述窄帶濾光片(20)過濾后的信號光，并將所述信號光轉化為電信號；

接收解調電路(22)，其用于對接收到的電信號進行數據恢復和解碼。

6.如權利要求1所述的一種便攜式激光通信裝置，其特征在于：所述自動對準單元(31)還包括振鏡驅動控制電路(311)，其用于控制所述二維振鏡(310)的捕獲掃描軌跡，通過接收所述光電探測器(21)傳遞的反饋信號，對所述二維振鏡(310)進行反饋控制。

7.如權利要求1所述的一種便攜式激光通信裝置，其特征在于，所述手動對準單元(30)包括：

瞄準激光器(301)，其用于發射手動對準時的參考激光束，所述參考激光束的發散角與空間耦合輸出單元(12)輸出的信號光的發散角相同，所述參考激光束和空間耦合輸出單元(12)輸出的信號光同軸且指向一致；

二維轉臺(302)，其用于放置激光通信裝置，通過轉動所述二維轉臺(302)進行手動對準操作；

升降支架(303)，其位于所述二維轉臺(302)的下方，用于所述二維轉臺(302)的高度調節和位置固定。

8.如權利要求7所述的一種便攜式激光通信裝置，其特征在于：所述手動對準單元(30)還包括瞄具(304)，所述瞄具(304)用于輔助判斷所述參考激光束是否瞄準。

9.如權利要求3所述的一種便攜式激光通信裝置，其特征在于：所述光放大器(11)采用摻鉺光纖放大器EDFA或者半導體光放大器SOA。

10.一種采用如權利要求1所述的一種便攜式激光通信裝置的使用方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1.提供兩臺相對間隔設置的激光通信裝置，進入S2；

S2.分別開啟兩臺所述激光通信裝置，完成兩臺所述激光通信裝置的信號光和參考激光束的空間輸出，進入S3；

S3.依據所述參考激光束達到對端的光斑位置，調節手動對準單元(30)使兩臺所述激光通信裝置發射的信號光均初步對準對方的信號光接收模塊(2)，進入S4；

S4.開啟二維振鏡(310)的掃描捕獲功能，捕獲位于對端的所述激光通信裝置發射的信號光，若所述光電探測器(21)捕獲的信號光的功率達到設定的閾值，所述二維振鏡(310)停止掃描并進入鎖定狀態，確認狀態指示模塊(4)上顯示對準，進入S5，若所述二維振鏡(310)完成掃描后，所述光電探測器(21)沒有捕獲到功率達到所述閾值的信號光，確認狀態指示模塊(4)上顯示未對準，則返回S3；

S5.開始兩臺所述激光通信裝置之間的通信。