[发明专利]一种近场无线激光通信中信标光的产生装置

说明书

本发明公开了一种近场无线激光通信中信标光的产生装置，包括设置在不同位置的激光器、扩束与聚焦光学单元、驱动信号源、快速倾斜镜、玻璃微珠阵列和接收探测器，其中，激光器和扩束与聚焦光学单元的光轴位于一条直线上且置于快速倾斜镜的侧方，快速倾斜镜与驱动信号源相连，激光器发送的入射光束经扩束与聚焦光学单元到达快速倾斜镜，入射光束经快速倾斜镜反射发送至远处的玻璃微珠阵列，驱动信号源控制快速倾斜镜的角度使入射光束在玻璃微珠阵列反射面上的x、y两个方向上做快速扫描运动，玻璃微珠阵列将入射光束返回至接收探测器。这种装置为适应高频大幅度运动的可控信标光装置，能为光学跟踪设备提供可靠的运动信标。

技术领域

本发明涉及无线激光通信领域，具体是一种近场无线激光通信中信标光的产生装置。

背景技术

为了对光学跟踪设备信标光进行特性的检测和跟踪，需要提供可供跟踪用的运动信标光，传统办法是在被跟踪目标处设置一个光学跟踪设备可识别的红外激光光源，以该光源作为信标光进行检测与跟踪，但若信标光跟随光学设备具有很高的运动频率，并且运动幅度和偏转角度较大时，其检测和跟踪特性会发生较大的变化，导致伺服机构控制难度增大，同时检测和跟踪精度及稳定性也会变差，传统方法很难克服这些困难。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，而提供一种近场无线激光通信中信标光的产生装置。这种装置为适应高频大幅度运动的可控信标光装置，能为光学跟踪设备提供可靠的运动信标。

实现本发明目的的技术方案是：

一种近场无线激光通信中信标光的产生装置，包括设置在不同位置的激光器、扩束与聚焦光学单元、驱动信号源、快速倾斜镜、玻璃微珠阵列和接收探测器，其中，激光器和扩束与聚焦光学单元的光轴位于一条直线上且置于快速倾斜镜的侧方，快速倾斜镜与驱动信号源相连，激光器发送的入射光束经扩束与聚焦光学单元到达快速倾斜镜，入射光束经快速倾斜镜反射发送至远处的玻璃微珠阵列，驱动信号源控制快速倾斜镜的角度使入射光束在玻璃微珠阵列反射面上的x、y两个方向上做快速扫描运动，以入射光束后向反射光作为信标光，玻璃微珠阵列将入射光束返回至接收探测器。

所述快速倾斜镜能进行整体的倾斜运动，在驱动信号源的驱动下可在水平x方向和俯仰y方向进行快速倾斜运动、且具有极快的响应速度，镜面的偏角提供x和y方向的偏转行程，光速的偏转方向由镜面的偏角能控制。

扩束与聚焦光学单元的作用是改变照射到玻璃微珠阵列上的光斑大小，以满足跟踪设备对光强的要求；

玻璃微珠阵列的功能是将入射的光束大部分返回，将返回的激光作为光学跟踪设备的信标光。

本装置的工作过程为：

1）选用He-Ne激光器，He-Ne激光器输出的光束呈高斯分布，且激光质量稳定，将激光器和扩束聚焦光学单元放置于同一轴线上；

2）将激光器和扩束聚焦光学单元置于快速倾斜镜侧方，通过扩束与聚焦光学单元调节入射光发散角，以改变照射到玻璃微珠阵列上的光斑大小，满足跟踪设备对光强的要求；

3）快速倾斜镜与驱动信号源相连，快速倾斜镜在驱动信号源的驱动下，在垂直和俯仰两个方向上进行整体的倾斜运动，然后通过驱动信号源控制倾斜镜工作，提供x和y方向的偏转行程；

4）玻璃微珠阵列设置在离激光器距离120m的地方，玻璃微珠阵列能将80％以上的入射的光束反射回去，可将返回的激光作为光学跟踪设备的信标光进行特性的检测和跟踪；驱动信号源产生不同运动频率与运动幅度的驱动信号，便可获得不同运动频率与运动幅度的信标光。

这种装置为适应高频大幅度运动的可控信标光装置、能为光学跟踪设备提供可靠的运动信标。

本技术方案解决了光学系统运动频率过高而导致伺服系统控制难度增大的问题、本技术方案依据玻璃微珠阵列的反射效率高的原理，解决了传统信标光因偏转角度过大，导致的信标特征变化过大的问题，有效提高了光学系统的检测和跟踪效果。

附图说明