[发明专利]一种跟瞄系统及调整方法

说明书

本发明公开了一种跟瞄系统及调整方法，属于激光通讯技术领域。所述跟瞄系统包括粗瞄装置、精瞄装置、第三反射镜、四分之一波片、偏振分光棱镜、S线偏振光源、准直器、第一滤光片、聚焦透镜、第二滤光片、第二线偏振器、非偏振分光棱镜、第三线偏振器、第三滤光片和定焦镜头；所述粗瞄装置包括第一反射镜、捕获跟踪探测器，所述捕获跟踪探测器与第一反射镜通信连接，所述精瞄装置包括第二反射镜、四象限探测器，所述四象限探测器与第二反射镜通信连接。与现有技术相比，本发明的跟瞄系统采用粗瞄装置和精瞄装置相结合，能够达到较高的跟瞄精度，能够有效抑制杂散信号对于CCD图像处理及PSD定位精度的影响，减少了位置误判及跟瞄信号丢失的可能。

技术领域

本发明属于激光通讯技术领域，涉及一种跟瞄系统及调整方法。

背景技术

自由空间光通信系统就是使用无线激光将远距离或近距离两个通信终端“连接起来”形成通信数据传输链路，具有通信容量大、传输距离远、保密性好等优点。远距离系统应用如距离成千上万公里的两颗卫星之间的光通信，近距离如“最后一公里光传输FSO”的“动中通”无线通信系统。此种无线激光通信技术通信的信号传输光束束宽窄、传输距离长，在空间环境下建立和保持激光链路面临着较大的困难，因此必须建立一套可靠性高的捕获、跟踪和瞄准(ATP)系统来防止由于跟瞄精度或链路错误而造成的信号丢失。

通常情况下，此类系统一般分为跟瞄子系统和通信子系统，为了使系统集成化、小型化、轻量化，一般都使用收发一体光学系统。现有技术中跟瞄子系统的非偏振分光棱镜因镀膜原因及杂散光的影响，往往造成在CCD及PSD上留下的近5％能量的光亮斑而造成跟踪系统误判、跟瞄精度下降或信号丢失的可能。

发明内容

本发明的目的是建立一种用于自由空间光通信系统的可见光跟瞄系统及调整方法，解决非偏振分光棱镜因镀膜原因及杂散光的影响造成在CCD及PSD上留下的近5％能量的光亮斑而造成跟踪系统误判、跟瞄精度下降或信号丢失的可能。

本发明提供了一种跟瞄系统，包括粗瞄装置、精瞄装置、第三反射镜、第一四分之一波片、偏振分光棱镜、S线偏振光源、准直器、第一滤波片、聚焦透镜、第二滤光片、第二线偏振器、非偏振分光棱镜、第三线偏振器、第三滤光片和定焦镜头；

所述粗瞄装置包括第一反射镜、捕获跟踪探测器，所述捕获跟踪探测器与第一反射镜通信连接，所述精瞄装置包括第二反射镜、四象限探测器，所述四象限探测器与第二反射镜通信连接；

S线偏振光源发射的S线偏振光经准直器、第一滤波片后，被偏振分光棱镜反射后透过第一四分之波片，又经过第三反射镜和第二反射镜转向，再经过第一反射镜将光束发射出去；

接收到的圆偏振光，经第一反射镜反射进入第二反射镜，再经第二反射镜和第三反射镜转向后入射到第一四分之一波片上，再透过偏振分光棱镜进入非偏振分光棱镜，光束被分成传播方向相互垂直的两路，其中一路经过第二线偏振器、第二滤光片，再由聚焦透镜将光束汇聚到四象限探测器上，根据光束汇聚在四象限探测器上的位置来调整第二反射镜的角度；另一路经过第三线偏振器、第三滤光片，再由定焦镜头汇聚在捕获跟踪探测器上，根据光束汇聚在捕获跟踪探测器上的位置来调整第一反射镜的角度。

进一步，还包括第一线偏振器，所述S线偏振光源替换为激光器，所述激光器发射的激光经过准直器、第一滤光片后，进入第一线偏振器，被第一线偏振器调制成S线偏振光，经偏振分光棱镜反射。

进一步，所述第一线偏振器用第二四分之一波片和二分之一波片代替，光束从第一滤光片进入第二四分之一波片、二分之一波片，被调制成S线偏振光。

进一步，还包括望远镜；经第二反射镜反射的光束经过望远镜后到达第一反射镜；经第一反射镜反射的光束经过望远镜后到达第二反射镜。