[發明專利]跨介質高速激光通信儀

在審

• 申請號: 201911190720.8
• 申請日: 2019-11-28
• 公開（公告）號: CN111092662A
• 公開（公告）日: 2020-05-01
• 發明（設計）人: 王天鶴;吳環寶;韋曉瑩;賈曉東
• 申請（專利權）人: 天津津航技術物理研究所
• 主分類號: H04B10/40
• 分類號: H04B10/40;H04B10/50;H04B10/60;H04B10/25;H04B13/02
• 代理公司: 中國兵器工業集團公司專利中心 11011
• 代理人: 周恒

1.一種跨介質高速激光通信儀，其特征在于，所述激光通信儀為一種飛行器與潛艇之間的雙向激光通信系統，其包括：下行鏈路和上行鏈路；

所述下行鏈路用于飛行器向潛艇傳輸控制命令，下行鏈路利用藍綠激光直接對潛艇通信；所述上行鏈路用于潛艇的緊急報告、求救和必要應答命令，上行鏈路以系留光纖浮標平臺為中繼，利用特定波長的激光作為光源，實現大功率高速率高帶寬上行傳輸。

2.如權利要求1所述的跨介質高速激光通信儀，其特征在于，所述上行鏈路所利用的特定波長的激光，為1550nm激光。

3.如權利要求1所述的跨介質高速激光通信儀，其特征在于，所述下行鏈路中包括：潛艇位置預判模塊、姿態測量模塊、脈沖光束發射模塊、光端機、多元探測器、濾光模塊；其中，所述潛艇位置預判模塊、姿態測量模塊、脈沖光束發射模塊設置在飛行器上；所述光端機、多元探測器、濾光模塊設置于潛艇上。

4.如權利要求3所述的跨介質高速激光通信儀，其特征在于，所述潛艇位置預判模塊用于在預判按預案在水下隱蔽航行的潛艇的大概位置；

所述姿態測量模塊用于通過姿態測量，解算光束指向；

所述光端機用于根據光束指向發射脈沖光束，照射到海洋表面某一區域，并在駐留時間內發送信息，然后進行預定模式掃描，直到覆蓋整個海洋表面區域。

5.如權利要求4所述的跨介質高速激光通信儀，其特征在于，所述駐留時間由通信容量和通信速率決定。

6.如權利要求4所述的跨介質高速激光通信儀，其特征在于，所述脈沖光束為藍綠激光。

7.如權利要求6所述的跨介質高速激光通信儀，其特征在于，

所述藍綠激光的激光束通過自由空間、大氣、云層的擴束、功率衰減和脈沖展寬后作用到海面，連同天空背景光經過海面和不同深度與質量的海水衰減后，

所述光端機用于接收脈沖光束；

所述多元探測器用于分集接收，提高靈敏度；

所述濾光模塊用于對海底熒光和殘余天空背景光進行抑制，進而提高接收單元的信噪比。

8.如權利要求3所述的跨介質高速激光通信儀，其特征在于，所述上行鏈路包括：激光發射器、光纖放大器、光電調制器、光纖釋放機構、光纖收回機構、浮漂平臺、發射天線；

所述光纖釋放機構用于在啟動上行通信時，將浮漂平臺釋放；

所述激光發射器用于發射1550nm激光，通過光纖放大器和高速光電調制器，實現信息流的傳輸；

所述光纖收回機構用于在上行通信結束后，收回浮漂平臺；

所述發射天線設置在浮漂平臺上，用于在上行通信過程中，向空域發射攜帶信息流的激光束。

9.如權利要求8所述的跨介質高速激光通信儀，其特征在于，所述光纖釋放機構采用滾動式光纖釋放結構。

10.如權利要求8所述的跨介質高速激光通信儀，其特征在于，所述發射天線采用“貓眼”的大視角天線。