[發(fā)明專利]一種基于光纖環(huán)形器的雙工激光通信系統(tǒng)及使用方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010966326.5
• 申請日: 2020-09-15
• 公開（公告）號: CN112242870B
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 竇永昊;吳金才;張亮;賈建軍;何志平;舒嶸
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所
• 主分類號: H04B10/25
• 分類號: H04B10/25
• 代理公司: 上海滬慧律師事務(wù)所 31311
• 代理人: 郭英

1.一種基于光纖環(huán)形器的雙工激光通信系統(tǒng)，包括主望遠鏡(1)、粗跟蹤模塊(2)、信標(biāo)光激光器(3)、跟蹤反射鏡(4)、信標(biāo)光與通信光分色片(5)、精跟蹤模塊(6)、激光準(zhǔn)直模塊(7)、光纖環(huán)形器(8)、通信光激光器(9)和探測器(10)，其特征在于：

所述的信標(biāo)光激光器(3)發(fā)射激光覆蓋對方通信終端，對方通信終端捕獲并跟蹤我方信標(biāo)光，發(fā)射信標(biāo)光和通信光覆蓋我方激光通信終端，所述的粗跟蹤模塊(2)根據(jù)接收到的信標(biāo)光來控制調(diào)整主望遠鏡(1)的方位，對方的信標(biāo)光及信號光經(jīng)過跟蹤反射鏡(4)、信標(biāo)光與通信光分色片(5)后進入后光路，信標(biāo)光進入精跟蹤模塊(6)、信號光進入激光準(zhǔn)直模塊(7)，精跟蹤模塊(6)再通過信標(biāo)光的光斑位置控制跟蹤反射鏡(4)，將通信光激光器(9)經(jīng)過光纖環(huán)形器(8)、激光準(zhǔn)直模塊(7)準(zhǔn)直的激光準(zhǔn)確的發(fā)射至對方，通信終端雙方利用激光準(zhǔn)直模塊(7)及與發(fā)射激光相同的光纖環(huán)形器(8)互相接收對方的信號光，被探測器(10)接收，實現(xiàn)雙向的激光通信功能。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于光纖環(huán)形器的雙工激光通信系統(tǒng)，其特征在于：所述的主望遠鏡(1)為激光擴束系統(tǒng)，主次鏡都為拋物面反射鏡，組合系統(tǒng)的面型優(yōu)于1/10λ。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于光纖環(huán)形器的雙工激光通信系統(tǒng)，其特征在于：所述的信標(biāo)光激光器(3)的波長為可見光波段，使用發(fā)射連續(xù)激光的激光器。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于光纖環(huán)形器的雙工激光通信系統(tǒng)，其特征在于：所述的跟蹤反射鏡(4)使用壓電反射鏡，角度分辨率RMS值≤1μrad。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于光纖環(huán)形器的雙工激光通信系統(tǒng)，其特征在于：所述的光纖環(huán)形器(8)有三個接口，具備單向傳輸?shù)奶匦裕淮嬖?8-1)端單向傳輸?shù)?8-2)端，(8-2)端單向傳輸?shù)?8-3)端。

6.一種基于權(quán)利要求1所述的一種基于光纖環(huán)形器的雙工激光通信系統(tǒng)的雙工激光通信系統(tǒng)的使用方法，其特征包括以下步驟：

1)選擇可互相觀測通信且距離超過2km的A、B兩地點，確保鏈路上沒有擋光物體，在A、B兩地各自放置一套本發(fā)明所述的激光通信系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括主望遠鏡(1)、粗跟蹤模塊(2)、信標(biāo)光激光器(3)、跟蹤反射鏡(4)、信標(biāo)光與通信光分色片(5)、精跟蹤模塊(6)、激光準(zhǔn)直模塊(7)、光纖環(huán)形器(8)、通信光激光器(9)和探測器(10)；

2)任選一點A點，開啟信標(biāo)光激光器(3)，信標(biāo)光指向B點；B點利用粗跟蹤模塊(2)和精跟蹤模塊(6)通過信標(biāo)光的光斑位置變化來調(diào)整望遠鏡系統(tǒng)的空間位置和跟蹤反射鏡(4)完成對A點的跟蹤，開啟B點的信標(biāo)光激光器(3)，并調(diào)整A點的跟蹤反射鏡(4)使得跟蹤點光斑出現(xiàn)在精跟蹤模塊(6)視場內(nèi)，此時完成了A、B兩點的光路對準(zhǔn)；

3)開啟A、B的通信光激光器(9)，B點發(fā)射的通信光被A點的主望遠鏡(1)收集，經(jīng)過跟蹤反射鏡(4)、信標(biāo)光與通信光分色片(5)、激光準(zhǔn)直模塊(7)和光纖環(huán)形器(8)后，被探測器(10)接收；同時A點發(fā)射的通信光經(jīng)過同樣的光路被B接收，由于發(fā)射和接收的通信光經(jīng)過同一個光纖環(huán)形器(8)，通信光實現(xiàn)收發(fā)同軸，A、B兩點也實現(xiàn)了收發(fā)同軸，可以進行相關(guān)的通信光測試。