[实用新型]一种用于空间激光通信的光学探测系统

说明书

本实用新型提出了一种用于空间激光通信的光学探测系统，属于空间激光通信领域；本探测系统包括主镜、次镜、聚焦镜组和探测器；所述主镜位于次镜的右上方，且主镜的反射镜面与次镜的反射镜面对应，使得入射光通过主镜的反射镜面反射到次镜的反射镜面上；所述聚焦镜组设置在次镜的右边，聚焦镜组的中心点与次镜的中心点位于同一直线上，且聚焦镜组的折射镜面与次镜的反射镜面对应；所述探测器位于聚焦镜组的右边，且该探测器能接收所有经过该聚焦镜组所聚焦的入射光；本实用新型采用一个探测光路和一个探测器对空间激光通信中的多段波长的光进行探测，降低了卫星上的空间资源。

技术领域

本实用新型属于空间激光通信领域，具体涉及一种用于空间激光通信的光学探测系统。

背景技术

空间激光通信具有宽带、高速、抗截获能力强、抗干扰能力强等特点，适合于空地、空空、星地、星际以及深空链路之间的信息传输。随着空间遥感技术的发展，空间相机的分辨率、光谱仪器的空间分辨率以及光谱仪器的光谱分辨率均有较大的提高，使得大量的空间探测数据需要实时传输到地面，供给技术人员和专家分析、提炼，实现空间仪器的应用价值。目前卫星上常用的微波带宽约为百兆级别，并且由于星间光通信距离极为遥远，精度要求极高，导致星间瞄准、捕获和跟踪难度较大，使得捕获的信息不准确。

目前获取卫星发送信息的一种常用的方案是额外加一个具有大发散角的信标光装置，利用其大发散角使得瞄准和捕获难度降低。为了对信号光和信标光进行探测，现有的探测光路往往具有两个探测器，甚至两个探测光路，复杂性较大，这就对空间光通信探测系统的装调测试带来了很大困难，且占用更多星上资源。

为解决上述问题，现有技术提供一种方案是只采用一个探测光路和一个探测器对信号光和信标光探测，但信标光只采用808nm、830nm等波长光源，与信号波长1550nm左右波长有着极大的间隔，易产生较大色差，不利于瞄准捕获；并且探测光路中不同波长光的有效焦距不一致，导致各波长不能同时满足聚焦要求，不利于固定探测器的安装位置。

发明内容

为了有效简化星间光通信探测光路，为星间激光通信提供了有力保障，本实用新型提供了一种用于空间光通信的光学探测系统，该光学探测系统包括主镜1、次镜2、聚焦镜组8和探测器7，所述主镜1设置在次镜2的右上方，且主镜反射镜面11与次镜反射镜21面对应，使得入射光在经过主镜反射镜面11反射后到达次镜反射镜面21上；所述聚焦镜组8设置在次镜2的右边，且聚焦镜组镜面31的中心点与次镜2的中心点位于同一直线上；所述探测器7设置在聚焦镜组8的右边，接收所有经过该聚焦镜组8聚焦的入射光。

优选的，主镜1和次镜2均为离轴抛物镜，根据天线对激光束压缩的倍数、主镜焦距、次镜焦距、主镜相对口径、主镜顶点曲率半径、次镜顶点曲率半径、主镜离轴量和次镜离轴量将主镜1和次镜2固定在特定的位置上，构成卡式离轴望远镜；进一步的，在主镜1和次镜2的反射镜面上均设置有增反膜。

优选的，主镜、次镜以及聚焦镜组均有与之配合的镜筒；其中，主镜镜筒用于固定主镜，次镜镜筒用于固定次镜，聚焦镜组镜筒用于固定聚焦镜组。

进一步的，球面镜组由4片球面镜组成，分别为第一球面镜3、第二球面镜4、第三球面镜5、第四球面镜6；第一球面镜3为弯月透镜，第二球面镜4为凸面镜，第三球面镜5为第一凹面镜，第四球面镜6为第二凹面镜，各个球面镜按顺序依次设置。

进一步的，聚焦镜组8的各个球面镜上均设置有增透膜。

本实用新型的有益效果为：通过设置离轴主镜和离轴次镜的位置关系，使之构成一种卡式离轴望远镜结构，减小光信号传输中的损耗；本实用新型采用一个探测光路和一个探测器对空间激光通信中的多段波长的光进行探测，降低了卫星上的空间资源；采用多个球面镜组成的聚焦镜组对大间隔波长的光信号进行消色差，提高了可靠性。

附图说明