[发明专利]激光通信耦合装置及基于该装置光轴自校正的方法

说明书

本公开提供一种激光通信耦合装置，激光通信耦合装置作为发射系统建立光轴并记录光斑位置，包括：光收发部，发射通信激光；信标光发射部，发射信标光，信标光与通信激光同光轴发射；光收发部，发射自校正光至第一光学镜；第一光学镜，将接收的自校正光反射至光反射组件；光反射组件，将接收的自校正光反射至第二光学镜；第二光学镜，将接收的自校正光再次反射至光反射组件；光反射组件，将自校正光反射至成像部；成像部，使进入成像部的自校正光生成光斑并记录光斑位置为(E，F)；以及主望远镜，将光收发部发射的通信激光进行扩束后发出。本公开还提供基于激光通信耦合装置作为发射系统和接收系统时光轴校正的方法。

技术领域

本公开属于激光通信技术领域，具体涉及一种激光通信耦合装置，以及基于激光通信耦合装置的光轴自校正的方法。

背景技术

随着激光通信的发展，激光通信的优点越来越明显，其中激光发射光束窄、方向性好，天线尺寸小，信息容量大，功耗小、体积小、重量轻，适用于卫星通信，而且深空空间对于光波是一种无吸收和散射、无损耗、无干扰的良好传输介质，传输同样速率与信息的装备，光通信的性价比最高。但是由于激光发射的光束比较窄，所以易受大气、卫星振动等影响，所以通信必须采用捕获、跟踪、瞄准系统建立维持光通信链路(系统简称ATP)。通常情况下通信激光发散角非常小(30urad以内)，所以要求ATP系统具有更高的要求(优于30urad)。目前通信ATP系统都在整机安装结束后，保证跟踪相机视场中心与通信光发射、接收模块光轴中心达到高度一致，由于轨失重、热变形等因素造成系统光路变化，此时信标光与信号光会产生一个固定偏差，便无法满足空间激光通信要求。此时系统就需要一个高精度的自检功能的系统进行系统实时光轴矫正功能。现有技术方案没有能同时满足自检光(500nm-850nm)与通信光(1550nm附近)单模光纤合束器的器件，单模光纤合束器在两个波段的光纤模式无法同时满足都处在基模传输；现有非球面透镜只能满足单一波长准直功能，无法满足两波段同时准直需求等待解决技术问题。

另一方面，由于激光通信系统的通信速率决定于EDFA模块的能量，EDFA的能量无法做到很大，但是可以用不同波长EDFA的来合并发射，进行多通道光通信在增加传输速率。多波长空间进行耦合装置，因此，需要一种可以对多波长空间光进行耦合的装置，要求系统多波长都在准焦位置，才不会影响系统耦合效率，才能满足整体传输速率的问题。现有技术CN201110071279.9存在以下缺陷：第一、此专利中光纤合束器只适应于特定短波波段(800nm-900nm)，无法满足现有1520nm-1580nm附近通信波长；第二、跟踪相机无法适应于多波长成像功能，容易产生离焦现象，进而影响跟踪精度；第三、非球面准直透镜只是用单一波长无法满足自检激光与通信激光同时准直功能。

发明内容

为了解决上述技术问题中的至少一个，本公开提供了一种激光通信耦合装置，以及基于激光通信耦合装置光轴自校正的方法。

根据本公开的一个方面，提供一种激光通信耦合装置，其包括：

光收发部，所述光收发部发射通信激光；

信标光发射部，所述信标光发射部发射信标光，所述信标光与所述通信激光同光轴发射；

所述光收发部，发射自校正光至第一光学镜；

第一光学镜，第一光学镜将接收的自校正光反射至光反射组件；

光反射组件，将接收的自校正光反射至第二光学镜；

第二光学镜，将接收的自校正光再次反射至所述光反射组件；

所述光反射组件，将自校正光反射至成像部；

成像部，使进入成像部的自校正光生成光斑并记录光斑位置为(E，F)；以及

主望远镜，所述主望远镜将光收发部发射的通信激光进行扩束后发出；