[发明专利]一种双快速反射镜精跟踪装置及方法

摘要

一种双快速反射镜精跟踪装置及方法，包括：精快速反射镜、高精快速反射镜、精探测器、高精探测器、通信光、信标光、通信光接收模块、第一中继分光镜、第二中继分光镜和控制器；精快速反射镜、高精快速反射镜布置在通信光接收模块的前面；所述通信光接收模块布置在高精快速反射镜和高精探测器之间，通信光和信标光由远距离的另一通信终端发出；本发明两个反射镜任意一个偏转都会影响精探测器和高精探测器的脱靶量信号，同时工作必然存在互相耦合，实现了两个反射镜解耦后的稳定控制，在减小通信光传输损耗的同时实现了对信标光大范围高精度的跟踪。

主权项

一种双快速反射镜精跟踪装置，其特征在于包括：精快速反射镜（1）、高精快速反射镜（2）、精探测器（3）、高精探测器（4）、通信光（5）、信标光（6）、通信光接收模块（7）、第一中继分光镜（8）、第二中继分光镜（9）和控制器（10）；其中精快速反射镜（1）、高精快速反射镜（2）布置在通信光接收模块（7）的前面；所述通信光接收模块（7）布置在高精快速反射镜（2）和高精探测器（4）之间，通信光（5）和信标光（6）由远距离的另一通信终端发出；在通信光传输不受大气湍流影响的实验室条件下，本地的通信终端和另一通信终端保持相对静止状态时，将本地的通信终端和另一通信终端保持相对静止状态对准后，控制器（10）将精快速反射镜（1）和高精快速反射镜（2）保持在零位状态，从另一通信终端发出的通信光（5）和信标光（6）同时分别经过精快速反射镜（1）和高精快速反射镜（2）全反射，全反射后的通信光（5）经第一中继分光镜（8）全反射后进入通信光接收模块（7）；全反射后的信标光（6）经第一中继分光镜（8）透射后到达第二中继分光镜（9），第二中继分光镜（9）反射的信标光（6）进入精探测器（3）靶面，第二中继分光镜（9）透射的信标光（6）进入高精探测器（4）靶面；在空间光通信试验中，本地的通信终端和另一通信终端保持相距5km～600km的距离，本地通信终端中接收视场最大的精探测器（3）无法直接探测到信标光（6），接收视场较小的高精探测器（4）和接收视场最小的通信光接收模块（7）更不可能接收到信标光（6）和信号光（5），在精快速反射镜（1）和高精快速反射镜（2）保持零位状态时，信标光（6）无法进入高精探测器（4）的靶面，通信光接收模块（7）也不可能接收到信号光（5），无法建立本地的通信终端和另一通信终端之间的光链接，此时，本地通信终端首先通过外部粗捕获机构对信标光实现粗捕获，通信终端的粗捕 获跟踪机构只能够保证在精快速反射镜（1）和高精快速反射镜（2）保持零位状态时信标光（6）经过精快速反射镜（1）全反射、高精快速反射镜（2）全反射、第一中继分光镜（8）透射、第二中继分光镜（9）反射后能够进入到接收视场较大的精探测器（3）靶面，但该外部粗捕获机构无法保证信标光（6）和通信光（5）分别进入接收视场较小的高精探测器（4）和接收视场最小的通信光接收模块（7），此时控制器（10）根据精探测器（3）信号控制精快速反射镜（1）偏转，使信标光（6）进入精探测器（3）靶面的中心区域，并同时进入高精探测器（4）靶面，控制器（10）根据高精探测器（4）信号控制控制高精快速反射镜（2）偏转并同时将高精快速反射镜（2）的偏转位置引导精快速反射镜（1）随动偏转，使信标光（6）一直稳定在高精探测器（4）的视场中心，保证了通信光（5）完全被通信光接收模块（7）接收。