[發明專利]基于光管模擬距離和發散角的激光通信測試裝置及方法

有效

• 申請號: 202110896635.4
• 申請日: 2021-08-05
• 公開（公告）號: CN113346949B
• 公開（公告）日: 2021-11-26
• 發明（設計）人: 李民益;李文宗
• 申請（專利權）人: 南京英田光學工程股份有限公司
• 主分類號: H04B10/079
• 分類號: H04B10/079;H04B10/118
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 許小莉

本發明提供一種基于光管模擬距離和發散角的激光通信測試裝置及方法。本發明的測試裝置包括一個平行光管，所述平行光管的一側設置被測激光通信終端，所述平行光管的另一面設置一個分光棱鏡用于將光束分為兩路，其中一路匯聚在CCD探測器探測面上，另一路連接光纖接口，所述光纖接口連接光衰減器，所述光衰減器通過光纖連接激光器，所述光纖接口放置在一個六維微動平臺上，所述CCD探測器、光纖衰減器、六維微動平臺均與控制計算機連接。本發明可以模擬發射不同的發散角以及發射距離，為激光通信終端測試以及實際應用提供更準確的測試數據。

技術領域

本發明涉及一種基于光管模擬距離和發散角的激光通信測試裝置及方法，屬于激光通信終端測試技術領域。

背景技術

隨著衛星技術的日益發展，星間、星地之間對通信的要求也不斷提高，相比普通衛星通信(微波通信)，激光通信具有通信數據率高、保密性好、抗干擾能力強、體積小、功耗低等優點，已逐步成為未來激光通信的主要研究方向。

由于激光通信終端發散角較小，普遍都在微弧度量級，因此在激光通信終端裝調測試階段，需要應用到平行光管設備用以模擬遠場平行光束，對于普通平行光管而言，其發散角受制于所選鏡面焦距，為固定值，不能完全與所研制激光通信終端的發散角和使用距離一致，因此裝調測試中的數據與實際應用存在偏差，因此如何更準確模擬激光通信終端實際應用情況尤為重要。

發明內容

本發明的目的是針對上述存在的問題，提供一種基于光管模擬距離和發散角的激光通信測試裝置及方法，適用于衛星激光通信終端裝調與測試階段，可以模擬發射不同的發散角以及發射距離，為激光通信終端測試以及實際應用提供更準確的測試數據。

上述的目的通過以下的技術方案實現：

一種基于光管模擬距離和發散角的激光通信測試裝置，包括一個平行光管，所述平行光管的一側設置被測激光通信終端，所述平行光管的另一面設置一個分光棱鏡用于將光束分為兩路，其中一路匯聚在CCD探測器探測面上，另一路連接光纖接口，所述光纖接口連接光衰減器，所述光衰減器通過光纖連接激光器，所述光纖接口放置在一個六維微動平臺上，所述CCD探測器、光纖衰減器、六維微動平臺均與控制計算機連接。

進一步地，所述分光棱鏡采用分光比1：1的分光棱鏡。

進一步地，所述光纖衰減器采用數顯可調光衰減器，衰減范圍2.5～60dB。

用上述的基于光管模擬距離和發散角的激光通信測試裝置進行激光通信測試的方法，該方法為：

利用平行光管模擬遠場接收，被測激光通信終端發射光束經平行光管后匯聚在CCD探測器探測面上，通過控制計算機采集光斑信息；光纖接口、六維微動平臺、光纖衰減器、激光器用于模擬遠場發射，通過控制計算機調節光纖衰減器對激光器發出光束進行衰減，達到模擬不同距離發射能量的目的；光纖接口下方由六維微動平臺固定，六維微動平臺可進行前后、上下、左右平移與偏擺，控制計算機用于控制六維微動平臺進行前后平移，達到改變平行光管發散角的目的；

設平行光管焦距為f，光纖模場直徑為MFD，則當光纖在平行光管點處時，平行光管發散角θ₀為：

控制計算機輸出控制量控制六維微動平臺進行前后離焦，設離焦量為z，則在平行光管焦點處光斑半徑R(z)為：

其中R為激光器種類參數，θ_c為光纖最大入射角；

則平行光管發散角θ_z為：

即：