[發(fā)明專(zhuān)利]空間激光通信遠(yuǎn)場(chǎng)模擬地面測(cè)試裝置及測(cè)試方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110754376.1
• 申請(qǐng)日: 2021-07-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113242090B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-09-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳建華;劉紅恩;葛紅麗;魏笑
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 南京英田光學(xué)工程股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H04B10/077
• 分類(lèi)號(hào): H04B10/077;H04B10/11;H04B10/118
• 代理公司: 南京眾聯(lián)專(zhuān)利代理有限公司 32206
• 代理人: 許小莉

1.一種空間激光通信遠(yuǎn)場(chǎng)模擬地面測(cè)試裝置，包括光終端A和光終端B兩個(gè)激光通信終端以及遠(yuǎn)場(chǎng)模擬計(jì)算機(jī)；其特征在于：

其中所述光終端A的光調(diào)制器通過(guò)光纖連接一個(gè)1:1光分路器A，所述1:1光分路器A的兩路輸出中的一路以正常方式通過(guò)光終端A的光放大器，另一路作為遠(yuǎn)場(chǎng)模擬測(cè)試裝置的輸入光信號(hào)；光終端A出瞳處的發(fā)送光信號(hào)經(jīng)過(guò)分波片A、衰減片A到達(dá)CMOS相機(jī)A，通過(guò)CMOS相機(jī)A檢測(cè)光終端A出瞳處光束的光軸偏移量；該偏移量經(jīng)終端間等效延時(shí)之后通過(guò)可控光衰減器A，同時(shí)由軌道模型計(jì)算的理想提前量也送往該可控光衰減器A中；電平經(jīng)控制之后的光信號(hào)經(jīng)若干反射鏡A到達(dá)模擬衛(wèi)星微振動(dòng)的振鏡B；最達(dá)經(jīng)分波片B到達(dá)接收終端B入瞳處；

所述光終端B的光調(diào)制器通過(guò)光纖連接一個(gè)1:1光分路器B，所述1:1光分路器B的兩路輸出中的一路以正常方式通過(guò)光終端B的光放大器，另一路作為遠(yuǎn)場(chǎng)模擬測(cè)試裝置的輸入光信號(hào)；光終端B出瞳處的發(fā)送光信號(hào)經(jīng)過(guò)分波片B、衰減片B到達(dá)CMOS相機(jī)B，通過(guò)CMOS相機(jī)B檢測(cè)終端B出瞳處光束的光軸偏移量；該偏移量經(jīng)終端間等效延時(shí)之后通過(guò)可控光衰減器B，同時(shí)由軌道模型計(jì)算的理想提前量也送往該可控光衰減器B中；電平經(jīng)控制之后的光信號(hào)經(jīng)若干反射鏡B到達(dá)模擬衛(wèi)星微振動(dòng)的振鏡A；最達(dá)經(jīng)分波片A到達(dá)接收終端A入瞳處；

所述遠(yuǎn)場(chǎng)模擬計(jì)算機(jī)中包括與所述振鏡A連接的衛(wèi)星微振動(dòng)控制器A、與所述振鏡B連接的衛(wèi)星微振動(dòng)控制器B、與所述CMOS相機(jī)A連接的空間光衰減模擬器A、與所述CMOS相機(jī)B連接的空間光衰減模擬器B、與所述空間光衰減模擬器A相連接的延時(shí)器A、與所述空間光衰減模擬器B相連接的延時(shí)器B、空間軌道生成模塊。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空間激光通信遠(yuǎn)場(chǎng)模擬地面測(cè)試裝置，其特征在于，所述可控光衰減器A的輸出與ASE噪聲源A模擬背景光在合路器A中進(jìn)行合路，合路器A的輸出經(jīng)準(zhǔn)直器A形成空間平行光束，然后經(jīng)由擴(kuò)束器A形成與接收口徑相當(dāng)?shù)钠叫泄馐撈叫泄馐龇瓷溏RA進(jìn)入振鏡B；所述可控光衰減器B的輸出與ASE噪聲源B模擬背景光在合路器B中進(jìn)行合路，合路器B的輸出經(jīng)準(zhǔn)直器B形成空間平行光束，然后經(jīng)由擴(kuò)束器B形成與接收口徑相當(dāng)?shù)钠叫泄馐撈叫泄馐龇瓷溏RB進(jìn)入振鏡A。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空間激光通信遠(yuǎn)場(chǎng)模擬地面測(cè)試裝置，其特征在于，所述光終端A的出瞳信號(hào)光經(jīng)分波片A、衰減片A、透鏡A進(jìn)入CMOS相機(jī)A；CMOS相機(jī)A處于透鏡A的焦平面上；所述光終端B的出瞳信號(hào)光經(jīng)分波片B、衰減片B、透鏡B進(jìn)入CMOS相機(jī)B；CMOS相機(jī)B處于透鏡B的焦平面上。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空間激光通信遠(yuǎn)場(chǎng)模擬地面測(cè)試裝置，其特征在于，所述光終端A和所述光終端B分別包括光調(diào)制器、光放大器、光探測(cè)器、收發(fā)光學(xué)系統(tǒng)。

5.一種用上述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的空間激光通信遠(yuǎn)場(chǎng)模擬地面測(cè)試裝置進(jìn)行空間激光通信遠(yuǎn)場(chǎng)模擬地面測(cè)試的方法，其特征在于，該方法為：

所述空間軌道生成模塊用于根據(jù)光終端A和光終端B的衛(wèi)星軌道模型計(jì)算出理論提前量；在空間光模擬衰減器A中將理論提前量與CMOS相機(jī)A探測(cè)的發(fā)送光軸偏移量進(jìn)行矢量相加，得到光終端B接收光軸偏移角，以該偏移角的指數(shù)衰減特性輸出光終端B接收電平衰減值；同時(shí)模擬計(jì)算機(jī)根據(jù)光終端A和光終端B之間的距離對(duì)光終端B接收電平衰減值在延時(shí)器A中對(duì)傳輸時(shí)延進(jìn)行仿真；延時(shí)器A輸出的衰減量通過(guò)可控光衰減器A控制光終端B接收光信號(hào)電平；衛(wèi)星微振動(dòng)控制器A根據(jù)衛(wèi)星微振動(dòng)模型控制振鏡A的振動(dòng)；

所述空間軌道生成模塊用于根據(jù)光終端A和光終端B的衛(wèi)星軌道模型計(jì)算出理論提前量；在空間光模擬衰減器B中將理論提前量與CMOS相機(jī)B探測(cè)的發(fā)送光軸偏移量進(jìn)行矢量相加，得到光終端A接收光軸偏移角，以該偏移角的指數(shù)衰減特性輸出光終端A接收電平衰減值；同時(shí)模擬計(jì)算機(jī)根據(jù)光終端A和光終端B之間的距離對(duì)光終端A接收電平衰減值在延時(shí)器B中對(duì)傳輸時(shí)延進(jìn)行仿真；延時(shí)器B輸出的衰減量通過(guò)可控光衰減器B控制光終端A接收光信號(hào)電平；衛(wèi)星微振動(dòng)控制器B根據(jù)衛(wèi)星微振動(dòng)模型控制振鏡B的振動(dòng)。