[發明專利]基于雙包層光纖及光纖環形器的激光通信裝置和方法

有效

• 申請號: 202210138746.3
• 申請日: 2022-02-15
• 公開（公告）號: CN114624897B
• 公開（公告）日: 2022-09-30
• 發明（設計）人: 王天洪;謝騰;呂世猛
• 申請（專利權）人: 北京極光星通科技有限公司
• 主分類號: G02B27/30
• 分類號: G02B27/30;G02B6/26;G02B6/036;G02B6/27;H04B10/11
• 代理公司: 北京庚致知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11807
• 代理人: 李曉輝

1.一種基于雙包層光纖及光纖環形器的激光通信裝置，其特征在于，包括：

雙包層光纖準直系統，所述雙包層光纖準直系統通過兩端準直發射；

發射耦合系統，所述發射耦合系統穿過帶孔反射鏡，與所述雙包層光纖準直系統進行耦合；

帶孔反射鏡，所述發射耦合系統經過帶孔反射鏡，與雙包層光纖準直系統進行耦合；

接收耦合系統，所述接收耦合系統發射信標光，通過帶孔反射鏡反射后，與雙包層光纖準直系統進行耦合，使耦合完成的信標光經過雙包層光纖準直系統發射出去，產生寬的信標光，所述寬的信標光與發射信號光完全同軸發射；

第一準直透鏡和第二準直透鏡，分別通過所述第一準直透鏡和所述第二準直透鏡進行兩端準直；

雙包層光纖，設置于所述第一準直透鏡和所述第二準直透鏡之間，通過所述雙包層光纖和所述第一準直透鏡進行雙發散角控制；以及

窄帶濾光片，所述窄帶濾光片設置于接收耦合系統和帶孔反射鏡之間，所述窄帶濾光片在激光通信裝置作為接收系統時濾除背景光；

所述接收耦合系統包括光纖環形器和接收耦合透鏡組，所述接收耦合系統通過光纖環形器的發射端發射信標光，所述信標光經所述接收耦合透鏡組發射至所述帶孔反射鏡；

所述激光通信裝置作為接收系統時的通信過程包括：光經過所述雙包層光纖準直系統會聚到所述雙包層光纖中；會聚到雙包層光纖的光經過所述第二準直透鏡準直進入到所述帶孔反射鏡；經所述帶孔反射鏡反射后的光進入所述窄帶濾光片進行背景光濾除；以及經所述窄帶濾光片濾光后的光進入接收耦合系統中的光纖環形器內，進行激光通信。

2.根據權利要求1所述的基于雙包層光纖及光纖環形器的激光通信裝置，其特征在于，所述發射耦合系統由發射耦合透鏡組和單模光纖組成。

3.一種基于雙包層光纖及光纖環形器的激光通信方法，所述基于雙包層光纖及光纖環形器的激光通信方法利用權利要求1或2所述的基于雙包層光纖及光纖環形器的激光通信裝置實現，其特征在于，包括：

將雙包層光纖準直系統與發射耦合系統進行耦合，在耦合過程中通過裸纖終端連接器固定所述雙包層光纖準直系統；

將雙包層光纖準直系統與接收耦合系統進行耦合；以及

取掉所述裸纖終端連接器，并在取掉裸纖終端連接器的一端加入第一準直透鏡，調節第一準直透鏡與雙包層光纖的相對位置，使光準直發出。

4.根據權利要求3所述的基于雙包層光纖及光纖環形器的激光通信方法，其特征在于，所述將雙包層光纖準直系統與發射耦合系統進行耦合，包括：

在雙包層光纖準直系統的一端用裸纖終端連接器固定；

用法蘭與單模光纖連接，調節雙包層光纖與第二準直透鏡的位置使光準直發出；

準直發出的光與發射耦合系統進行光路耦合，使單模光纖接收端接收的能量最大；以及

固定所述雙包層光纖準直系統與所述發射耦合系統的位置。

5.根據權利要求4所述的基于雙包層光纖及光纖環形器的激光通信方法，其特征在于，雙包層光纖準直系統與接收耦合系統進行耦合，包括：

將單模光纖更換成多模光纖，以完成接收耦合系統耦合；

調節接收耦合透鏡組與帶孔反射鏡的位置，使光纖環形器的接收端能量最大；

固定所述接收耦合系統和帶孔反射鏡，使雙包層光纖準直系統與接收耦合系統耦合；以及

加入窄帶濾光片來進行系統背景輻射抑制，以降低通信誤碼率。