[发明专利]一种基于光梳探测的高可靠空间光网络通信终端及方法

权利要求书

1.一种基于光梳探测的高可靠空间光网络通信终端，其特征在于，包括：控制单元、飞秒光梳模块、信号调制解调模块、发射光路、伺服驱动、CCD摄像头、指向对准系统、望远镜系统、分光镜A、接收光路、光电探测模块、信号光源、信标光源、反光镜、分光镜B、路由计算模块；所述信号光源产生的信号光，由信号调制解调模块调制后经发射光路到达分光镜A；所述飞秒光梳模块产生的飞秒光梳信号由信号调制解调模块调制和发射光路进行功率调整后与信号光合成，并经过分光镜A到达指向对准系统，及穿过接收光路与信标光源产生的信标光合成后通过望远镜系统发射至对端；所述望远镜系统接收对端反射的信号光、信标光和飞秒光梳信号，在接收光路将信标光分离出并经反光镜发射到CCD摄像头进行数据采集，控制单元根据采集数据进行残差计算得到残差控制信号并据此控制伺服驱动调整指向对准系统对准对端；

以及，所述对端反射的信号光和飞秒光梳信号经过接收光路、分光镜A、分光镜B后分离，分离出的信号光经过光电探测模块形成电信号，经信号调制解调模块对电信号解调得到对端所发送信号及信号误码率；及分离出的飞秒光梳信号被分光镜B反射至飞秒光梳模块；当飞秒光梳模块处于星间测距状态时，将分离出的飞秒光梳信号与参考光梳进行干涉，以获得星间测距信号；当飞秒光梳模块处于星地光信道探测状态时，将分离出的飞秒光梳信号经光电探测模块转变为电信号后进行采样，并对所采样电信号的信道衰减和信道界面突变监测得到监测结果，信号调制解调模块根据监测结果和解调所得信号误码率将发射信号调制在飞秒光梳上，且路由计算模块汇总统计各个链路的信道质量并由信号调制解调模块发送至控制单元。

2.根据权利要求1所述的基于光梳探测的高可靠空间光网络通信终端，其特征在于，所述通信终端产生的信号光、飞秒光梳信号和信标光分别设置为不同的波长。

3.根据权利要求1所述的基于光梳探测的高可靠空间光网络通信终端，其特征在于，所述信号调制解调模块根据解调所得信号误码率与设置门限的大小，控制对信号发射速率调制。

4.根据权利要求1所述的基于光梳探测的高可靠空间光网络通信终端，其特征在于，所述信号调制解调模块还包括根据监测结果调整飞秒光梳模块的信号发射功率。

5.一种基于光梳探测的高可靠空间光网络通信方法，其特征在于，包括以下步骤：

将通信终端和对端在星间通信或星地通信之前进行光束指向对准；

根据对端发射的信号分离出信号光和飞秒光梳信号，并将分离出的信号光转换形成电信号并进行解调得到对端所发送信号及信号误码率；及将分离出的飞秒光梳信号返回至通信终端；

判断通信终端是否处于星地光信道探测状态：

若是，则进入星地光信道探测状态：将分离出的飞秒光梳信号转变为电信号后进行采样，并对所采样电信号的信道衰减和信道界面突变监测，监测解调所得对端发送信号的信号误码率，判断其与设置门限的大小：当信号误码率大于设置门限时，计算信道衰减和传输界面突变并记录；当信号误码率小于设置门限时，降低信号发射速率及计算信道衰减和传输界面突变并记录；当信号误码率小于设置门限通信速率低于设定值时，将信号调制在飞秒光梳上，及计算信道衰减和传输界面突变并记录；并汇总统计各个链路的信道质量；

否则，则进入星间测距状态：将分离出的飞秒光梳信号与参考光梳进行干涉，以获得星间测距信号。

6.根据权利要求5所述的基于光梳探测的高可靠空间光网络通信方法，其特征在于，所述方法中还包括根据监测结果调整通信终端中飞秒光梳信号的发射功率。