[发明专利]一种同轴空间光收发通信器件

说明书

本发明公开了一种同轴空间光收发通信器件，包括：激光器，用于产生发射激光信号并发出；准直透镜，用于将发射激光信号的出射角度进行转换，并依次经过第一分光片、光窗射出；第一分光片，用于将发射激光信号透射和将接收激光信号反射；光窗，用于将发射激光信号透射出和接收激光信号透射入；汇聚透镜，位于接收激光信号经所述第一分光片反射后的反射光路上。本发明的同轴空间光收发通信器件，采用收发同轴方案，发射与接收光路同轴，有利于节约通信器件的占用体积，可以实现发射与接收光路同轴，通过将汇聚透镜采取离焦的方式布设，提高了对准容差能力，减小对准的要求。

技术领域

本发明涉及一种光通信器件，具体地说，是涉及一种同轴空间光收发通信器件。

背景技术

现有的地面空间光通信系统，通信距离在几十米至数公里范围，使用的光学天线的典型尺寸在300mm*300mm*600mm左右，重量15Kg左右。体积和重量均较大。且在建立通信前，需要使用跟瞄装置、枪瞄镜或望远镜等辅助光学系统进行光路调试，所需的辅助光学系统体积大，调试时间较长，约需数十分钟至数小时。

地面空间光通信系统目前市场上出现的有法国Radiall公司的F-light通信组件和美国Fsona通信公司的通信组件，其中F-light通信组件分为发射和接收两个单独部分，发射端使用VCSEL和单透镜，接收端使用单透镜、GaAs芯片、TIA、LA，该器件对准较为简单，但工作方式为单工，只能单向通信，不能反向通信。

美国Fsona通信公司的US 7,039,320 B1专利公开了具有四个发射窗口，一个接收窗口，并使用了望远镜、陀螺仪和视频相机进行定位和对准。该装置的发射和接收分离，代表型号SONAbeam 1250-M的尺寸为41cm*41cm*46cm，适用于400m～4800m较长距离的双向光通信。整体尺寸较大，对准操作复杂，不适用于0cm～100cm范围的通信。

发明内容

本发明为了解决现有地面空间光通信组件只能进行单向通信，对准容差能力小，对准操作复杂的技术问题，提出了一种同轴空间光收发通信器件，可以解决上述问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种同轴空间光收发通信器件，包括：

激光器，用于产生发射激光信号并发出；

准直透镜，用于将发射激光信号的出射角度进行转换，并依次经过第一分光片、光窗射出；

第一分光片，用于将发射激光信号透射和将接收激光信号反射；

光窗，用于将发射激光信号透射出和接收激光信号透射入；

汇聚透镜，位于接收激光信号经所述第一分光片反射后的反射光路上，用于将接收激光信号汇聚至光探测器，所述光探测器位于所述汇聚透镜的焦点或离焦位置处。

进一步的，所述光探测器与所述汇聚透镜之间的距离小于所述汇聚透镜的焦距。

进一步的，所述激光器与所述准直透镜之间的距离等于或小于所述准直透镜的焦距。

进一步的，所述光探测器与所述汇聚透镜之间还设置有滤光片。

进一步的，所述第一分光片封装在第一方管体内，所述第一方管体具有相对的两侧面，其中一侧面开设有准直透镜孔，用于装配所述准直透镜，另外一侧面上开有光窗口，用于装配所述光窗，所述第一分光片与水平面呈45°角倾斜设置在所述第一方管体中，所述第一分光片的第一面朝向所述光窗，第二面朝向所述准直透镜。

进一步的，所述第一方管体位于所述第一分光片反射光路的一侧面上开设有光探测器装配口，所述光探测器装配口处由内至外依次设置有汇聚透镜和光探测器，所述光探测器封装在APD管体内，所述APD管体与所述光探测器装配口相配合密封连接，且所述光探测器的感光面朝向所述汇聚透镜。