[发明专利]高效空间光-光纤动态耦合方法

权利要求书

1.高效空间光-光纤动态耦合方法，其特征在于步骤如下：

步骤一：光学天线接收空间光，并将空间光束会聚后送入液晶相位控制器，由液晶相位控制器控制会聚光束的相位进行扫描，将空间光耦合进单模光纤；

步骤二：耦合进单模光纤的光信号送入功分器分为两路，一路送入通信接收机进行数据解调，一路送入光电探测器作为耦合效率检测信号，通过PID控制电路控制液晶相位控制器的控制电压，实现空间光-光纤动态耦合。

2.根据权利要求1所述的高效空间光-光纤动态耦合方法，其特征在于：步骤一中所述的液晶相位控制器由粗相位控器和精相位控器组成，粗相位控制器为液晶相控阵，精相位控制器为液晶光楔，液晶相控阵和液晶光楔分别对会聚光束相位进行粗调和精调，通过改变液晶相控阵和液晶光楔的控制电压，控制会聚光束相位的变化，将空间光耦合进单模光纤，所述的会聚光束相位控制的方法如下：

(1)液晶相控阵对会聚光束的相位进行粗调，控制会聚光束的相位使其在空间光-光纤耦合装置光束偏离最大范围内开始扫描；

(2)液晶相控阵不断缩小扫描范围，直到找到由液晶相控阵控制时的最大耦合效率位置后停止扫描，进入液晶光楔扫描控制流程；

(3)液晶光楔控制会聚光束的相位使其进一步缩小扫描范围，提高扫描精度，将扫描精度控制在1微弧度以下；

(4)空间光耦合进单模光纤、光电探测器能够正常工作后，液晶光楔停止扫描。

3.根据权利要求1所述的高效空间光-光纤动态耦合方法，其特征在于：步骤二中所述的动态耦合过程如下：

(1)光电探测器将接收到的光信号转换为电流信号，并将电流信号送给PID控制电路；

(2)PID控制电路将电流信号转换为电压控制信号，根据接收电流信号的变化动态控制液晶相控阵的电压，采用五点跟踪算法，找到液晶相控阵相位粗调时耦合效率最大处的位置后锁定会聚光束相位，进入到液晶光楔控制阶段；

(3)PID控制电路根据接收到的电流信号的变换控制液晶光楔的控制电压，采用五点跟踪算法，进一步控制会聚光束的相位，提高耦合效率；液晶光楔控制会聚光束相位获得最大耦合效率后PID控制电路锁定液晶光楔相位。