[发明专利]基于精密位移器的高精度可变束散角激光发射装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种激光发射装置，具体涉及一种高精度可变束散角激光发射装置。

背景技术

卫星光通信技术可在卫星与卫星间、卫星与地面间建立高速、快捷的通信链路，随着空间科学的发展和对深层空间的进一步探索，具有广阔的应用前景。但在卫星光通信终端研制过程中，为了对卫星光通信终端跟瞄系统的性能进行检测，就需要高精度可变束散角激光发射装置，来模拟不同链路中的目标终端。而现有的卫星光通信终端测试装置仅能提供单一的光束发散角，测试不同链路的目标终端则需要多个测试装置，不但投资大而且成本高，而且不能灵活地对不同链路的目标进行测试，操作烦琐。

发明内容

本发明为了解决现有的卫星光通信终端测试装置只能提供单一的光束发散角，不能灵活测试多链路终端的缺点，而提出的一种基于精密位移器的高精度可变束散角激光发射装置。

基于精密位移器的高精度可变束散角激光发射装置，它由一维精密位移器1、准直器2、望远镜3、激光器4和控制计算机5组成；一维精密位移器1的控制信号输入端与控制计算机5的控制信号输出端连接，一维精密位移器1的位移信号反馈输出端与控制计算机5的反馈信号输入端连接；激光器4安装在一维精密位移器1内且与激光器4中心光轴平行方向运动的可移动器件1-1上，准直器2和望远镜3的中心光轴与激光器4的中心光轴同轴，激光器4发射的光束传输到准直器2的输入端；望远镜3的输入端接收准直器2输出端输出的光束，望远镜3输出的光束传向被通信端的接收端。

本发明的有益效果在于：克服了现有测试装置只具有单一束散角的缺点，实现了可变束散角，而且还可根据要求实时灵活地改变激光发射系统的束散角，使其适用于各种激光通信终端的测试，例如望远镜3的口径为300mm，系统焦距为2000mm时，将激光器4由距其焦点1.33mm，推移至距其焦点13.42mm处，可将光束发散角由100μrad增加至1000μrad。提高了测试装置整体的测试能力。本发明适用于卫星间激光链路或星地激光链路终端的测试，并为系统装置性能的优化设计提供有效手段。本发明不局限于卫星光通信终端测试，还可用于各种激光发射接收系统性能参数的测试。

附图说明

图1为本发明的装置结构示意图；图2为本发明装置的光路示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1、图2说明本实施方式，它由一维精密位移器1、准直器2、望远镜3、激光器4和控制计算机5组成；一维精密位移器1的控制信号输入端与控制计算机5的控制信号输出端连接，一维精密位移器1的位移信号反馈输出端与控制计算机5的反馈信号输入端连接；激光器4安装在一维精密位移器1内且与激光器4的中心光轴平行方向运动的可移动器件1-1上，准直器2和望远镜3的中心光轴与激光器4的中心光轴同轴，激光器4发射的光束传输到准直器2的输入端；望远镜3的输入端接收准直器2输出端输出的光束，望远镜3输出的光束传向被通信端的接收端。一维精密位移器1由带有驱动电机的滚动丝杠和滚动导轨组成，其中滚动丝杠为日本THK公司生产的MDK0801型滚动丝杠，滚动导轨为日本THK公司生产的SHW14CAM型滚动导轨。

工作原理：望远镜3与准直器2可等效为一透镜，其等效焦距为F，F由公式F＝β×f求得，β为望远镜3的放大倍率，f为准直器2的焦距；基于精密位移器的高精度可变束散角激光发射装置工作时，控制计算机5根据需要设定的系统光束发散角θ与望远镜3的放大倍率β参数由公式1F=1l′-1l]]>和公式θ=atg(Dl)]]>计算激光器4的激光发射面应距准直器2的准确距离l′，公式中的参数F为准直器2和望远镜3的等效焦距，l为激光光源所成的虚像距，θ为光束发散角，D为望远镜3的口径。在此基础上，控制计算机5输出数字控制信号控制一维精密位移器1的电机转动使激光器4的激光发射面距准直器2的距离为l′。一维位移器1中的电机均带有角度传感器，控制计算机可以读取其转动量进行精确控制。