[发明专利]一种便携式激光通信装置及其使用方法

说明书

本发明公开了一种便携式激光通信装置及其使用方法，该装置包括信号光发射模块、信号光接收模块、对准模块和状态指示模块，所述信号光发射模块用于接收外部设备的信号并将其调制成信号光后输出，所述信号光接收模块用于接收外界信号光并解调后输出至外部设备，所述对准模块包括手动对准单元和自动对准单元，所述手动对准单元用于在所述信号光发射模块输出信号光时，输出与所述信号光同轴的参考激光束，所述自动对准单元用于转动捕获所述外界信号光，辅助所述信号光接收模块接收所述外界信号光。本发明提供的激光通信装置及其使用方法，解决了传统人工手动对准短距激光通信系统对准时间长以及难以实现高速激光通信的问题。

技术领域

本发明涉及空间激光通信领域，具体涉及一种便携式激光通信装置及其使用方法。

背景技术

高精度跟瞄系统在高速激光通信系统中应用广泛，是高速激光通信系统的重要组成部分。目前，传统跟瞄系统本身的机械结构和实现原理都较复杂，通常包含伺服机构，位置探测光路和相关组件如CCD相机或四象限探测器等。通过这类方法实现位置探测和瞄准的代价较高，不利于在低成本和小型化的短距激光通信系统中应用；另一方面，采用人工手动瞄准的短距激光通信系统通常设计为较大的激光发散角和接收视场角，以此来降低通信终端之间的对准精度的要求。但这样的设计方式一方面提高了发射端激光功率的要求，另一方面为了提升探测器光敏面的尺寸而降低接收端光电探测器的响应速率，以方便设计较大的接收视场角和接收口径。因此，这种无跟瞄系统的人工手动对准短距激光通信系统的通信速率普遍都较低，难以实现高速激光通信，且目前设计的高速通信系统对手动对准的要求较高，导致对准时间较长和对准难度较大，不方便操作。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种便携式激光通信装置及其使用方法，解决了传统人工手动对准短距激光通信通信速率低、对准时间长、难以实现高速激光通信的问题。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

信号光发射模块，其用于接收外部设备的信号并将其调制成信号光后输出；

信号光接收模块，其用于接收外界信号光并解调后输出至外部设备；

对准模块，其包括手动对准单元和自动对准单元，所述手动对准单元用于在所述信号光发射模块输出信号光时，输出与所述信号光同轴的参考激光束，所述自动对准单元包括二维振镜，所述二维振镜用于在手动对准的基础上所述信号光接收模块接收外界信号光时，扫描捕获所述外界信号光，辅助所述信号光接收模块接收所述外界信号光；

状态指示模块，其用于显示所述对准模块的对准状态。

在上述技术方案的基础上，所述激光通信装置还包括外部设备接口电路，其用于外部设备分别与所述信号光发射模块和信号光接收模块之间的信号传输。

在上述技术方案的基础上，所述信号光发射模块包括：

信号发射单元，其用于将接收到的所述外部设备接口电路的电信号转变为信号光，并耦合光纤输出；

光放大器，其用于将所述信号发射单元输出的信号光的功率放大并耦合光纤输出；

空间耦合输出单元，其用于将所述光放大器放大后的信号光通过空间耦合输出。

在上述技术方案的基础上，所述空间耦合输出单元包括：

光纤准直器，其用于将所述光放大器放大后的信号光准直后输出；

扩束透镜，其用于调节经所述光纤准直器准直后的信号光的空间发射角。

在上述技术方案的基础上，所述信号光接收模块包括：

窄带滤光片，其用于滤除进入所述信号光接收模块中的参考激光束和其他杂光；