[发明专利]双向校正共孔径收发的自适应光学激光通信光学终端

说明书

本发明公开了一种双向校正共孔径收发的自适应光学激光通信光学终端，该终端包括望远镜、自适应光学系统、激光耦合系统和激光发射系统；从目标传播过来的接收激光，沿着主光路传播，依次经过所述望远镜、被所述自适应光学系统校正后，最终进入所述激光耦合系统；从所述激光发射系统发出的出射激光，进入主光路后经过所述自适应光学系统、被校正后从所述望远镜发出。上述终端还可以包括精跟踪系统，位于所述望远镜和所述自适应光学系统之间，对经过主光路的激光进行倾斜误差的校正。本发明把激光发射系统置于自适应光学系统之后，可以实现对收发激光的同时校正，同时采用共孔径收发，提高了设备的利用效率，系统结构更加的紧凑。

技术领域

本发明属于激光通信技术领域，具体地为空间激光通信的终端设备，特别是涉及到一种双向校正共孔径收发的自适应光学激光通信光学终端。

背景技术

自由空间激光通信是指采用激光束作为信息载体在自由空间进行的通信。激光通信具有通信速率高、抗干扰能力强、无需申请电磁牌照等优点，在军用和民用通信中具有广阔的前景。

在空间激光通信链路中，经过大气的激光链路会受到大气湍流的影响，如星地激光通信链路等。人们通过引入自适应光学技术来克服大气湍流的扰动。目前，对于星地链路而言，自适应光学系统主要位于地面端，主要用于接收支路的波前畸变校正，克服大气湍流影响，以提高接收激光的光束质量，最终达到提高下行通信质量的目的。对于星地双向激光通信来说，上行的出射激光在出射时激光的光学质量较好，无需自适应光学的校正，但是经过大气通道后，最终达到卫星等目标时光学质量却变得很差，而卫星等目标上没有自适应光学系统对其进行校正，导致通信质量较差。而在卫星等目标上安装自适应光学系统成本昂贵，技术复杂。因此，对于双向的大气激光通信链路，存在接收和发射激光均被大气湍流影响的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种在同一个终端同时校正接收激光和发射激光的自适应光学激光通信光学终端，可以在对接收激光进行波前校正的同时，对发射激光进行预畸变校正，最终达到同时提高双向激光通信质量的效果。

本发明提供了一种双向校正共孔径收发的自适应光学激光通信光学终端，包括望远镜、自适应光学系统、激光耦合系统和激光发射系统。

从目标传播过来的接收激光，沿着主光路传播，依次经过所述望远镜、所述自适应光学系统后，最终进入所述激光耦合系统；从所述激光发射系统发出的出射激光，进入主光路后依次经过所述自适应光学系统、所述望远镜后发出。

所述自适应光学系统包括波前校正器和波前探测器，所述波前校正器设置在主光路中，对经过主光路的激光进行波前校正。

优选地，还包括精跟踪系统，位于所述望远镜和所述自适应光学系统之间；所述精跟踪系统包括精跟踪倾斜镜和倾斜误差探测系统，所述精跟踪倾斜镜设置在主光路中，对经过主光路的激光进行倾斜误差的校正。

优选地，所述激光耦合系统可以是基于光纤终端或空间终端；对于光纤终端，包括耦合透镜和耦合光纤，所述耦合光纤可以是单模光纤或多模光纤；对于空间终端，包括耦合透镜和光电探测器；所述耦合光纤的光纤头或者所述光电探测器的靶面位于耦合透镜的焦点上。

优选地，所述激光发射系统可以是基于光纤的或者空间的；对基于光纤的激光发射系统，包括出射光纤和准直透镜，所述出射光纤可以是多模的或者单模的。

优选地，所述激光发射系统为信号激光发射系统或信标激光发射系统或同时包含信号激光发射系统和信标激光发射系统。

优选地，所述激光发射系统还包括一块瞄准镜，位于所述准直透镜之后，用于调整发射激光的指向。

优选地，所述的自适应光学系统还包括高精跟踪倾斜镜，所述高精跟踪倾斜镜设置在主光路中，利用所述波前探测器获得的倾斜误差来进行工作。

优选地，在所述自适应光学系统上游还有一个调试光源，用于调试自适应光学系统。