[发明专利]一种基于钠导星的星地同频段光通信自适应光学校正系统及方法

权利要求书

1.一种基于钠导星的星地同频段光通信自适应光学校正系统，其特征在于：包括地面站望远镜（24）、钠信标发射单元（27）、自适应光学单元（25）、控制装置（28）以及信号收发单元（26）；地面站望远镜（24）向外发出由钠信标发射单元出射的钠信标激光，接收钠导星发出的钠信标光和目标发出的下行通信信号光，其中，钠信标光被自适应光学单元（25）用于波前探测，经控制装置（28）实现对接收的通信信号光进行波前校正，校正后的通信信号光进入信号收发单元（26）进行解调，同时信号收发单元（26）发射上行通信信号光，经过自适应光学单元（25）和地面站望远镜（24）发射出去；

所述的地面站望远镜（24）包括钠信标发射用的信标镜筒（1）和信号收发用的信号镜筒（7）；所述的钠信标发射单元（27）包括钠信标激光器（4），瞄准镜（3）和中继光路I（2）；钠信标激光器（4）出射的激光经过瞄准镜（3）、中继光路I（2）后，由信标镜筒（1）发射出去；信号镜筒（7）连接自适应光学单元（25），自适应光学单元（25）连接信号收发单元（26）；

所述的自适应光学单元（25）包括倾斜镜（9）、变形镜（10）、倾斜探测模块、波前传感器（17）以及驱动采集模块（6）；顺着接收方向看，倾斜镜（9）和变形镜（10）位于倾斜探测模块和波前传感器（17）之前；所述的倾斜探测模块包括会聚透镜（13）和光电探测器（14），光电探测器（14）位于会聚透镜（13）的焦面上；光电探测器（14）对下行信号光进行探测并计算倾斜像差；波前传感器（17）工作在钠信标波段，用于探测大气湍流除倾斜外的其他像差；所述的控制装置（28）包括驱动采集模块（6），其采集光电探测器（14）和波前传感器（17）探测的数据，经过计算和处理，获得倾斜镜（9）和变形镜（10）的驱动电压，并控制它们对波前进行校正；驱动采集模块（6）还与瞄准镜（3）连接，并控制其状态，用于调节钠信标激光的发射方向。

2.根据权利要求1所述的一种基于钠导星的星地同频段光通信自适应光学校正系统，其特征在于：自适应光学单元（25）还包括分光镜Ⅰ（11），采用光谱分光方式，反射钠信标波段并透过小部分下行通信信号光功率，进入光电探测器（14），由此实现光电探测器（14）对下行信号光倾斜的探测。

3.根据权利要求1所述的一种基于钠导星的星地同频段光通信自适应光学校正系统，其特征在于：所述的倾斜探测模块还包括滤光片I（12），设置于倾斜探测模块支路中，用于透过下行通信信号光，隔离其他杂光。

4.根据权利要求3所述的一种基于钠导星的星地同频段光通信自适应光学校正系统，其特征在于：所述的滤光片为带通滤光片组，包括两片及以上的滤光片，以达到需要的隔离度。

5.根据权利要求1所述的一种基于钠导星的星地同频段光通信自适应光学校正系统，其特征在于：自适应光学单元（25）还包括分光镜Ⅱ（15），采用光谱分光方式，透过钠信标光并反射信号波段，钠信标光透射分光镜Ⅱ（15）后进入波前传感器（17），由此实现波前传感器（17）对钠信标波段的波前畸变探测。

6.根据权利要求1所述的一种基于钠导星的星地同频段光通信自适应光学校正系统，其特征在于：所述的自适应光学单元（25）还包括窄带滤光片II（16），设置于波前传感器（17）支路中，用于透射钠信标波段并反射其他杂散光。

7.根据权利要求6所述的一种基于钠导星的星地同频段光通信自适应光学校正系统，其特征在于：所述的窄带滤光片II（16）为滤光片为带通滤光片组，包括两片及以上的滤光片，以达到需要的隔离度。

8.根据权利要求1所述的一种基于钠导星的星地同频段光通信自适应光学校正系统，其特征在于：所述的瞄准镜（3）或倾斜镜（9）可为压电倾斜反射镜、电光晶体、声光晶体之一，以实现光束的偏转控制。