[發(fā)明專利]一種小型化無人機(jī)激光通信裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110945456.5
• 申請日: 2021-08-17
• 公開（公告）號: CN113794520B
• 公開（公告）日: 2023-01-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 董科研;葛宏圖;安巖;高亮;宋延嵩;李響
• 申請（專利權(quán)）人: 長春理工大學(xué)
• 主分類號: H04B10/50
• 分類號: H04B10/50;G01S7/481
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠(yuǎn)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 23211
• 代理人: 王海婷

1.一種小型化無人機(jī)激光通信裝置，其特征在于：包括發(fā)射光學(xué)系統(tǒng)（1）、發(fā)射反射鏡（2）、打孔反射鏡（3）、伺服擺鏡（4）、分光片（5）、跟蹤捕獲鏡組（6）、CMOS 相機(jī)（7）、通信接收鏡組（8）和 APD 探測器（9），所述的伺服擺鏡（4）設(shè)置在下板（10）的下部，所述的跟蹤捕獲鏡組（6）、CMOS 相機(jī)（7）、APD 探測器（9）、通信接收鏡組（8）和發(fā)射光學(xué)系統(tǒng)（1）均安裝在下板（10）的上部，所述的分光片（5）、打孔反射鏡（3）和發(fā)射反射鏡（2）均安裝在上板（11）上，所述的上板（11）安裝在下板（10）的中心處，在下板（10）的中心處設(shè)有開孔，所述的通信接收鏡組（8）和跟蹤捕獲鏡組（6）分別位于分光片（5）的兩側(cè)，所述的發(fā)射反射鏡（2）和跟蹤捕獲鏡組（6）分別位于打孔反射鏡（3）的兩側(cè)，所述的分光片（5）為能量分光片，所述打孔反射鏡（3）具有一個(gè)通孔（12）和一個(gè)反射面，其中反射面位于跟蹤捕獲鏡組（6）的一側(cè)；

兩個(gè)激光通信裝置配合使用；所述的發(fā)射光學(xué)系統(tǒng)（1）發(fā)射的激光經(jīng)發(fā)射反射鏡（2）反射后通過打孔反射鏡（3）的通孔（12）到達(dá)伺服擺鏡（4），再經(jīng)伺服擺鏡（4）反射后出射到配合使用的激光通信裝置；所述的激光通信裝置同時(shí)接收配合使用的激光通信裝置發(fā)射的激光信號，接收到的激光經(jīng)伺服擺鏡（4）和打孔反射鏡（3）的反射面反射后由分光片（5）對光束進(jìn)行分光，經(jīng)分光片（5）后的光路分成兩部分，其中透射光經(jīng)通信接收鏡組（8）后由 APD探測器（9）接收，反射光經(jīng)跟蹤捕獲鏡組（6）后由 CMOS相機(jī)（7）接收；

所述無人機(jī)激光通信裝置的通信發(fā)射和通信接收為同一波長；所述無人機(jī)激光通信裝置的通信光和信標(biāo)光為同一波長；

所述伺服擺鏡（4）采用兩軸兩框架結(jié)構(gòu)，包括萬向架和俯仰架，伺服擺鏡（4）的萬向架方位旋轉(zhuǎn)范圍為：+150°～-150°，伺服擺鏡（4）的俯仰架俯仰范圍為：+6°～-6°；

所述能量分光片的分光比為 2:8。

2.根據(jù)權(quán)利要求 1 所述的一種小型化無人機(jī)激光通信裝置，其特征在于：打孔反射鏡（3）的通孔（12）使發(fā)射的激光的光束完全通過，打孔反射鏡（3）的反射面用于將來自伺服擺鏡（4）的反射光反射。

3.根據(jù)權(quán)利要求 1 所述的一種小型化無人機(jī)激光通信裝置，其特征在于：打孔反射鏡（3）上的通孔（12）為橢圓形。

4.根據(jù)權(quán)利要求 1 所述的一種小型化無人機(jī)激光通信裝置，其特征在于：所述打孔反射鏡（3）通過打孔反射鏡鏡架安裝在上板（11）上，所述分光片（5）通過分光片鏡架（14）安裝正在上板（11）上。

5.根據(jù)權(quán)利要求 1 所述的一種小型化無人機(jī)激光通信裝置，其特征在于：所述發(fā)射光學(xué)系統(tǒng)（1）采用透射式光學(xué)結(jié)構(gòu)以及收發(fā)共口徑模式，發(fā)射光學(xué)系統(tǒng)（1）的光路采用折疊布置。

6.根據(jù)權(quán)利要求 1 所述的一種小型化無人機(jī)激光通信裝置，其特征在于：所述跟蹤捕獲鏡組（6）和通信接收鏡組（8）均采用入瞳前置光學(xué)布置，跟蹤光路和通信光路共軸布置，且共用同一個(gè)光闌。

7.根據(jù)權(quán)利要求 1-6 中任一項(xiàng)所述的一種小型化無人機(jī)激光通信裝置，其特征在于：所述 CMOS 相機(jī)（7）的像元大小為 6.5μm，規(guī)格為 1024*1024，所述 APD 探測器（9）為大靶面的 Si-APD 探測器，靶面大小為 3mm，通信速率為 100Mbps。