[实用新型]一种微波光信号无线激光传输装置

说明书

本实用新型提出了一种微波光信号无线激光传输装置，属于微波光信号传输技术领域。解决了现有技术中两个相对运动的平台间无法进行微波光信号远距离无线激光传输的问题。它包括第一跟踪单元、第二跟踪单元、对准单元、信号发射光纤和信号接收光纤，所述第一跟踪单元与第二跟踪单元互联，所述第二跟踪单元与对准单元相连，所述信号发射光纤与第二跟踪单元相连，所述对准单元与信号接收光纤相连，所述第一跟踪单元内设置有光学天线。它主要用于微波光信号远距离无线激光传输。

技术领域

本实用新型属于微波光信号传输技术领域，特别是涉及一种微波光信号无线激光传输装置。

背景技术

微波光子学是随着半导体激光器、光速光电调制器探测器、集成光学、光纤光学和微波技术的不断发展，出现的一种将微波与光学两门学科优势结合起来的新兴交叉学科。在微波光子学中的微波光信号是把光学技术应用于微波系统中，利用光学系统特有的低损耗，大带宽等优势进行微波信号的传输和处理。现有的微波光子学系统中，通常采用光纤进行点对点信号传输，而对于两个存在相对运动的平台间，利用光纤无法进行微波光信号远距离无线激光传输，使得微波光子学技术的应用受到了限制。微波光信号远距离无线激光传输主要难点是在两个高速运行的平台间实现光束的精密对准，以及将空间光传输损耗控制在一定范围内。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有技术中的问题，提出一种微波光信号无线激光传输装置。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种微波光信号无线激光传输装置，它包括第一跟踪单元、第二跟踪单元、对准单元、信号发射光纤和信号接收光纤，所述第一跟踪单元与第二跟踪单元互联，所述第二跟踪单元与对准单元相连，所述信号发射光纤与第二跟踪单元相连，所述对准单元与信号接收光纤相连，所述第一跟踪单元内设置有光学天线。

更进一步的，所述第一跟踪单元通过两个旋转台按照T字型组合成经纬仪结构，所述第二跟踪单元和对准单元均为二维摆镜结构。

更进一步的，所述信号发射光纤输出微波光信号，微波光信号依次经过第一透镜组、第一分光片和第二跟踪单元后，进入光学天线，通过光学天线准直发射，所述光学天线接收入射光束，入射光束依次通过第二跟踪单元、第一分光片和第一反射镜后，由第二分光片分成两部分空间光，一部分空间光依次经过第一滤光片和第二透镜组成像到QD探测器上；另一部分空间光依次经过对准单元、第二滤光片和第三透镜组耦合至信号接收光纤中。

更进一步的，所述第一跟踪单元对光束的2π空间瞄准跟踪控制，控制精度50μrad以内。

更进一步的，所述第二跟踪单元控制范围±200μrad，控制精度3μrad以内。

更进一步的，所述对准单元控制范围±10μrad，控制精度1μrad以内。

更进一步的，所述光学天线口径为150mm，放大倍率为15。

更进一步的，所述信号发射光纤和信号接收光纤均采用1550nm波段的单模光纤，纤径9μm，数值口径0.14。

本实用新型还提供了一种微波光信号无线激光传输装置的传输方法，它包括以下步骤：

步骤一：两个链路的无线激光传输装置根据位置和姿态信息进行初步对准，互相发射光信号；

步骤二：两个链路的无线激光传输装置相互进行扫描捕获，在一定的范围内搜索对方光信号；

步骤三：两个链路的无线激光传输装置均捕获到对方的光信号后，利用第一跟踪单元和第二跟踪单元对光信号进行跟踪，确保光束指向角度在控制范围内；

步骤四：利用对准单元进一步提高接收光信号的控制精度；

步骤五：跟踪和对准稳定后，开始进行微波光信号无线激光传输。