[发明专利]空间激光通信远场模拟地面测试装置及测试方法

权利要求书

1.一种空间激光通信远场模拟地面测试装置，包括光终端A和光终端B两个激光通信终端以及远场模拟计算机；其特征在于：

其中所述光终端A的光调制器通过光纤连接一个1:1光分路器A，所述1:1光分路器A的两路输出中的一路以正常方式通过光终端A的光放大器，另一路作为远场模拟测试装置的输入光信号；光终端A出瞳处的发送光信号经过分波片A、衰减片A到达CMOS相机A，通过CMOS相机A检测光终端A出瞳处光束的光轴偏移量；该偏移量经终端间等效延时之后通过可控光衰减器A，同时由轨道模型计算的理想提前量也送往该可控光衰减器A中；电平经控制之后的光信号经若干反射镜A到达模拟卫星微振动的振镜B；最达经分波片B到达接收终端B入瞳处；

所述光终端B的光调制器通过光纤连接一个1:1光分路器B，所述1:1光分路器B的两路输出中的一路以正常方式通过光终端B的光放大器，另一路作为远场模拟测试装置的输入光信号；光终端B出瞳处的发送光信号经过分波片B、衰减片B到达CMOS相机B，通过CMOS相机B检测终端B出瞳处光束的光轴偏移量；该偏移量经终端间等效延时之后通过可控光衰减器B，同时由轨道模型计算的理想提前量也送往该可控光衰减器B中；电平经控制之后的光信号经若干反射镜B到达模拟卫星微振动的振镜A；最达经分波片A到达接收终端A入瞳处；

所述远场模拟计算机中包括与所述振镜A连接的卫星微振动控制器A、与所述振镜B连接的卫星微振动控制器B、与所述CMOS相机A连接的空间光衰减模拟器A、与所述CMOS相机B连接的空间光衰减模拟器B、与所述空间光衰减模拟器A相连接的延时器A、与所述空间光衰减模拟器B相连接的延时器B、空间轨道生成模块。

2.根据权利要求1所述的空间激光通信远场模拟地面测试装置，其特征在于，所述可控光衰减器A的输出与ASE噪声源A模拟背景光在合路器A中进行合路，合路器A的输出经准直器A形成空间平行光束，然后经由扩束器A形成与接收口径相当的平行光束，该平行光束所述反射镜A进入振镜B；所述可控光衰减器B的输出与ASE噪声源B模拟背景光在合路器B中进行合路，合路器B的输出经准直器B形成空间平行光束，然后经由扩束器B形成与接收口径相当的平行光束，该平行光束所述反射镜B进入振镜A。

3.根据权利要求1所述的空间激光通信远场模拟地面测试装置，其特征在于，所述光终端A的出瞳信号光经分波片A、衰减片A、透镜A进入CMOS相机A；CMOS相机A处于透镜A的焦平面上；所述光终端B的出瞳信号光经分波片B、衰减片B、透镜B进入CMOS相机B；CMOS相机B处于透镜B的焦平面上。

4.根据权利要求1所述的空间激光通信远场模拟地面测试装置，其特征在于，所述光终端A和所述光终端B分别包括光调制器、光放大器、光探测器、收发光学系统。

5.一种用上述权利要求任一项所述的空间激光通信远场模拟地面测试装置进行空间激光通信远场模拟地面测试的方法，其特征在于，该方法为：

所述空间轨道生成模块用于根据光终端A和光终端B的卫星轨道模型计算出理论提前量；在空间光模拟衰减器A中将理论提前量与CMOS相机A探测的发送光轴偏移量进行矢量相加，得到光终端B接收光轴偏移角，以该偏移角的指数衰减特性输出光终端B接收电平衰减值；同时模拟计算机根据光终端A和光终端B之间的距离对光终端B接收电平衰减值在延时器A中对传输时延进行仿真；延时器A输出的衰减量通过可控光衰减器A控制光终端B接收光信号电平；卫星微振动控制器A根据卫星微振动模型控制振镜A的振动；

所述空间轨道生成模块用于根据光终端A和光终端B的卫星轨道模型计算出理论提前量；在空间光模拟衰减器B中将理论提前量与CMOS相机B探测的发送光轴偏移量进行矢量相加，得到光终端A接收光轴偏移角，以该偏移角的指数衰减特性输出光终端A接收电平衰减值；同时模拟计算机根据光终端A和光终端B之间的距离对光终端A接收电平衰减值在延时器B中对传输时延进行仿真；延时器B输出的衰减量通过可控光衰减器B控制光终端A接收光信号电平；卫星微振动控制器B根据卫星微振动模型控制振镜B的振动。