[發明專利]光束跟蹤系統及其操作方法

在審

• 申請號: 202111172220.9
• 申請日: 2017-04-27
• 公開（公告）號: CN113810107A
• 公開（公告）日: 2021-12-17
• 發明（設計）人: R.斯坦克勞斯;K.烏蘭德
• 申請（專利權）人: X開發有限責任公司
• 主分類號: H04B10/118
• 分類號: H04B10/118;H04B10/11;H04B10/29
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 金玉潔

1.一種方法，包括：

在信號處理硬件處從位置感測檢測器接收軸信號，每個軸信號指示入射在所述位置感測檢測器上的光束的波束位置；

對于所述位置感測檢測器的軸：

由所述信號處理硬件將所述軸的第一軸信號的相位轉換為與所述軸的第二軸信號具有90度的相位差，得到相位轉換后的第一軸信號；

由所述信號處理硬件通過對所述相位轉換后的第一軸信號和所述第二軸信號求和，產生軸相量信號，所述軸相量信號指示光束的波束位置；和

由所述信號處理硬件將所述軸相量信號和參考信號進行比較以確定相位差，所述參考信號基于軸信號，并且所述相位差沿所述位置感測檢測器的所述軸映射到波束位置誤差；以及

由所述信號處理硬件基于所述位置感測檢測器的所述軸的波束位置誤差確定引導光束的鏡的鏡位置。

2.根據權利要求1所述的方法，還包括：

在所述信號處理硬件處接收所述位置感測檢測器的所述軸的光電流，每個光電流具有取決于光束的波束功率和波束位置的幅度；以及

由所述信號處理硬件的至少一個跨阻抗放大器將所述光電流轉換成軸信號，每個軸信號是電壓信號。

3.根據權利要求1所述的方法，還包括：使用所述信號處理硬件的至少一個單極或多極濾波器對每個軸信號進行高通濾波。

4.根據權利要求1所述的方法，還包括：使用所述信號處理硬件的至少一個單極或多極濾波器對所述軸相量信號進行低通濾波。

5.根據權利要求1所述的方法，還包括：由所述信號處理硬件的至少一個限幅放大器將所述軸相量信號和所述參考信號修改為每個表示對應的對數增益。

6.根據權利要求5所述的方法，還包括：由所述信號處理硬件的至少一個比較器對修改后的軸相量信號和修改后的參考信號進行濾波，以對所述修改后的軸相量信號和所述修改后的參考信號執行邊緣檢測。

7.根據權利要求6所述的方法，還包括：由所述信號處理硬件將所述參考信號同步到所述信號處理硬件的參考時鐘。

8.根據權利要求7所述的方法，還包括：使用所述信號處理硬件的數字電位計來修整所述參考信號的頻率。

9.根據權利要求1所述的方法，還包括：由所述信號處理硬件的控制器基于所述位置感測檢測器的所述軸的波束位置誤差、考慮鏡位置的變化率來確定鏡位置。

10.根據權利要求9所述的方法，還包括：由與所述控制器通信的陷波濾波器改變鏡位置以衰減目標頻率。

11.一種光束跟蹤系統，包括：

位置敏感檢測器，被配置為輸出與入射在所述位置敏感檢測器上的光束的波束位置相關的第一軸信號和第二軸信號，所述第二軸信號包括軸信號相位；

至少一個移相器，與所述位置敏感檢測器通信，并被配置為將所述第二軸信號的軸信號相位移位90度；

至少一個求和放大器，與所述位置敏感檢測器和所述至少一個移相器通信，所述至少一個求和放大器被配置為輸出求和軸信號，所述求和軸信號包括所述第一軸信號和移位的第二軸信號的總和；以及

信號處理硬件，與所述至少一個求和放大器通信，并被配置為確定引導光束的鏡的鏡位置，所述鏡位置基于參考信號和所述求和軸信號之間的信號差。

12.根據權利要求11所述的光束跟蹤系統，其中，所述第一軸信號和所述第二軸信號與所述位置敏感檢測器的公共軸相關聯。

13.根據權利要求11所述的光束跟蹤系統，其中，所述信號處理硬件被配置為致動所述鏡移動到所述鏡位置。