[發明專利]一種基于雙凸面反射鏡組的多點激光通信用光學天線

在審

• 申請號: 201910474123.1
• 申請日: 2019-06-06
• 公開（公告）號: CN110233666A
• 公開（公告）日: 2019-09-13
• 發明（設計）人: 江倫;于鑫;佟首峰;宋延嵩;高亮;安巖;李小明
• 申請（專利權）人: 長春理工大學
• 主分類號: H04B10/11
• 分類號: H04B10/11;H04B10/079;H04B10/50;H04B10/67;G02B27/09
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1.一種基于雙凸面反射鏡組的多點激光通信用光學天線，包括雙凸面反射鏡光學天線分系統(1)、雙光楔粗跟蹤分系統(2)、入射激光探測分系統(3)和卡式縮束分系統(4)。所述雙凸面反射鏡光學天線分系統(1)是由雙凸面環形反射鏡與一片透鏡組成的的，方位可達360゜，俯仰方向可達±60゜～±95゜，不同角度的入射光經過雙凸面反射鏡光學天線分系統(1)后以平行光出射，且在天線出瞳處重疊，但出射方向不同。所述雙光楔粗跟蹤分系統(2)由N個雙光楔(7)組成，放置于雙凸面反射鏡光學天線分系統(1)出瞳處。

2.根據權利要求1所述的一種基于雙凸面反射鏡組的多點激光通信用光學天線，其特征在于，入射激光探測分系統(3)由入射激光探測鏡頭(9)和入射激光探測相機(10)組成，放置于雙凸面反射鏡光學天線分系統(1)外側，其光軸與雙凸面反射鏡光學天線分系統(1)平行。

3.根據權利要求1所述的一種基于雙凸面反射鏡組的多點激光通信用光學天線，其特征在于，卡式縮束分系統(4)沿所述天線主軸方向放置于雙光楔粗跟蹤分系統(2)之后。

4.根據權利要求1所述的一種基于雙凸面反射鏡組的多點激光通信用光學天線，其特征在于，一種基于雙凸面反射鏡的多點激光通信用光學天線的工作過程如下：

從空間不同方向的入射激光光束入射到雙凸面反射鏡光學天線分系統(1)和入射激光探測分系統(3)上，經雙凸面反射鏡與透鏡組合(5)擴束后為平行光，并且在鏡頭出瞳(6)處重疊，然后以不同的角度入射到雙光楔粗跟蹤分系統(2)中。同時入射激光探測分系統(3)探測出入射激光的方向和光束個數，并將這些信息發送給雙光楔粗跟蹤分系統(2)，根據光束方向信息對相應的雙光楔(7)進行控制，讓其旋轉相應的角度，使得雙凸面反射鏡光學天線分系統(1)出瞳處的入射光經過N個雙光楔(7)偏折后，能夠平行于天線旋轉軸傳播進入卡式縮束分系統(4)，以完成對目標的粗跟蹤。根據光束個數對N個雙光楔(7)進行優化控制，使N個雙光楔(7)都能夠對與其相對應的入射光束進行適當的偏折，以提高系統的能量利用率。這樣就完成了對多個目標信號光的同時跟蹤，經N個雙光楔(7)偏折后的入射光平行于系統光軸進入到卡式縮束分系統(4)中，再由后續光學系統進行分離探測，這樣就完成了多點激光通信接收；對于多個空間方位角很接近的通信目標，可利用一個雙光楔對一個通信目標進行跟蹤與通信，從而實現對多個空間方位角很接近的目標同時進行空間激光通信。根據光路可逆原理，后續激光通信系統中的發射系統根據待通信目標的方向發射激光束，經過卡式縮束分系統(4)后，入射到雙光楔粗跟蹤分系統(2)中，由相對應的雙光楔(7)進行偏折，然后由雙凸面反射鏡光學天線分系統(1)按照固定方向發射出去，這樣就完成了多點激光通信發射。