[发明专利]基于光管模拟距离和发散角的激光通信测试装置及方法

说明书

本发明提供一种基于光管模拟距离和发散角的激光通信测试装置及方法。本发明的测试装置包括一个平行光管，所述平行光管的一侧设置被测激光通信终端，所述平行光管的另一面设置一个分光棱镜用于将光束分为两路，其中一路汇聚在CCD探测器探测面上，另一路连接光纤接口，所述光纤接口连接光衰减器，所述光衰减器通过光纤连接激光器，所述光纤接口放置在一个六维微动平台上，所述CCD探测器、光纤衰减器、六维微动平台均与控制计算机连接。本发明可以模拟发射不同的发散角以及发射距离，为激光通信终端测试以及实际应用提供更准确的测试数据。

技术领域

本发明涉及一种基于光管模拟距离和发散角的激光通信测试装置及方法，属于激光通信终端测试技术领域。

背景技术

随着卫星技术的日益发展，星间、星地之间对通信的要求也不断提高，相比普通卫星通信(微波通信)，激光通信具有通信数据率高、保密性好、抗干扰能力强、体积小、功耗低等优点，已逐步成为未来激光通信的主要研究方向。

由于激光通信终端发散角较小，普遍都在微弧度量级，因此在激光通信终端装调测试阶段，需要应用到平行光管设备用以模拟远场平行光束，对于普通平行光管而言，其发散角受制于所选镜面焦距，为固定值，不能完全与所研制激光通信终端的发散角和使用距离一致，因此装调测试中的数据与实际应用存在偏差，因此如何更准确模拟激光通信终端实际应用情况尤为重要。

发明内容

本发明的目的是针对上述存在的问题，提供一种基于光管模拟距离和发散角的激光通信测试装置及方法，适用于卫星激光通信终端装调与测试阶段，可以模拟发射不同的发散角以及发射距离，为激光通信终端测试以及实际应用提供更准确的测试数据。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种基于光管模拟距离和发散角的激光通信测试装置，包括一个平行光管，所述平行光管的一侧设置被测激光通信终端，所述平行光管的另一面设置一个分光棱镜用于将光束分为两路，其中一路汇聚在CCD探测器探测面上，另一路连接光纤接口，所述光纤接口连接光衰减器，所述光衰减器通过光纤连接激光器，所述光纤接口放置在一个六维微动平台上，所述CCD探测器、光纤衰减器、六维微动平台均与控制计算机连接。

进一步地，所述分光棱镜采用分光比1：1的分光棱镜。

进一步地，所述光纤衰减器采用数显可调光衰减器，衰减范围2.5～60dB。

用上述的基于光管模拟距离和发散角的激光通信测试装置进行激光通信测试的方法，该方法为：

利用平行光管模拟远场接收，被测激光通信终端发射光束经平行光管后汇聚在CCD探测器探测面上，通过控制计算机采集光斑信息；光纤接口、六维微动平台、光纤衰减器、激光器用于模拟远场发射，通过控制计算机调节光纤衰减器对激光器发出光束进行衰减，达到模拟不同距离发射能量的目的；光纤接口下方由六维微动平台固定，六维微动平台可进行前后、上下、左右平移与偏摆，控制计算机用于控制六维微动平台进行前后平移，达到改变平行光管发散角的目的；

设平行光管焦距为f，光纤模场直径为MFD，则当光纤在平行光管点处时，平行光管发散角θ₀为：

控制计算机输出控制量控制六维微动平台进行前后离焦，设离焦量为z，则在平行光管焦点处光斑半径R(z)为：

其中R为激光器种类参数，θ_c为光纤最大入射角；

则平行光管发散角θ_z为：

即：