[发明专利]一种无线光通信收/发射终端及中继、时分收/发方法

说明书

本发明公开了一种无线光通信收/发射终端及中继、时分收/发方法，属于无线光通信领域。发射终端包括光束位置精调装置、镜头组结构、信号光光源、粗跟踪信标光探测器、信标光位置探测器、驱动控制模块、信标光光源和光路镜片。接收终端包括光束位置精调装置、镜头组结构、信号光探测模块、粗跟踪信标光探测器、信标光位置探测器、驱动控制模块、信标光光源和光路镜片。本发明具有发射端、接收端信标光独立、快速、指向灵活的优点，可以在保留无线光通信高增益发射端结构的同时，更加灵活地进行无线光通信终端组网设计，为多个无线光通信终端之间快速灵活组网设计提供了可能。

技术领域

本发明涉及无线光通信技术领域，特别是指一种无线光通信收/发射终端及中继、时分收/发方法。

背景技术

远距离无线光通信系统具有极强的方向性，这使得无线光通信可以以远小于微波无线通信的平均发射功率实现远距离的通信，同时极强的方向性增加了无线光通信的安全性，因为光信号只能沿发射光路截获。此外，光通信频谱属于无需政府规定划分的频谱资源，所以相比微波无线通信系统，无线光通信系统可以灵活地进行部署和使用。

常规的无线光通信系统包括一个发射端和一个接收端，发射端用于形成瞄准接收端的发射信标光束和发射信号光束，并收集接收端发出的接收信标光束。其中，发射信标光束的波束宽度宽于发射信号光束。接收端用于接收发射端发出的发射信标光束和发射信号光束，并发出接收信标光束用于辅助发射端与接收端对准。

无线光通信的强方向性导致发射光的光轴需要与接收端视场范围精确对准。传统的无线光通信系统采用发射接收端共光轴设计，通过外部伺服机构实现点对点大角度跟踪瞄准，优点是便于装调，缺点是每个终端同时只能与唯一另一个终端对准，而且机械伺服转动速度慢，跟踪时间长。此外，传统的无线光通信系统进行组网时，需要在同一个通信平台上搭载多个无线光通信终端，造成载荷和设备资源的浪费。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种无线光通信收/发射终端及中继、时分收/发方法，其能够提高无线光通信系统的快速组网能力。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种无线光通信发射终端，其包括光束位置精调装置、镜头组结构、信号光光源、粗跟踪信标光探测器、信标光位置探测器、驱动控制模块、信标光光源和光路镜片，所述光束位置精调装置、信标光位置探测器和粗跟踪信标光探测器均与所述驱动控制模块电连接；其中，

信号光光源发出的信号光和信标光光源发出的信标光依次经过光束位置精调装置和镜头组结构发射出去，同时，镜头组结构接收其他光通信终端发来的对端信标光，通过相应光路镜片的分光后，对端信标光分别被送给粗跟踪信标光探测器和光束位置精调装置，经过光束位置精调装置的对端信标光通过相应的光路镜片后送给信标光位置探测器，所述粗跟踪信标光探测器根据对端信标光的照射位置输出偏斜角度信息给驱动控制模块，在驱动控制模块的控制下，光束位置精调装置进行相应调整，使得对端信标光照射到信标光位置探测器的接收范围之内，所述信标光位置探测器根据对端信标光的照射位置输出角度精调信息给驱动控制模块，在驱动控制模块的控制下，光束位置精调装置进行进一步调整，使得本发射端发射的信号光和信标光与对端信标光光路重合。

进一步的，所述光束位置精调装置包括振镜结构、光纤阵列、液晶光相控阵和液晶偏转光栅。

进一步的，所述镜头组结构包括滤光器、出射光的发射窗口以及入射光的捕获窗口。

进一步的，所述粗跟踪信标光探测器和信标光位置探测器为四象限阵列探测器、阵列探测器或CCD电荷耦合器件。

进一步的，所述信标光光源和信号光光源为半导体激光器、固体激光器、光纤激光器或LED光源。