[发明专利]一种光通信系统的光轴自校准装置及方法

摘要

本发明公开一种光通信系统的光轴自校准装置及方法，该发明利用阵列光纤产生方向存在固定差异的两束光，分别为自校准光与通信激光，通过角锥棱镜将自校准光引入至精跟踪相机内，由于角锥棱镜的自准直功能，该光轴的变化会导致精跟踪相机内光斑质心变化，利用对该光束的光轴监测来实现对通信激光光轴的校正。仪器工作之前利用自校准光在精跟踪相机中的光斑质心，重新标定精跟踪相机的跟踪点，从而建立光通信链路。本发明结构简单，通过阵列光纤排布将通信激光、自校准光进行视场分离，利用自校准激光实现对通信激光的光轴校正，该发明还具备利用可见光相机实现红外激光光轴自校准的能力。

主权项

1.一种光通信系统的光轴自校准装置，由阵列光纤(1)、消色差准直镜(2)、分色片(3)、角锥棱镜(4)、滤光片(5)、精跟踪镜头(6)、精跟踪探测器(7)、精跟踪快反镜(8)及主望远镜(9)组成，其特征在于：所述的阵列光纤(1)将自校准光单模光纤(1‑1)与通信激光单模光纤(1‑2)密集排布于光纤端面处，并放置于消色差准直镜(2)的焦面处，所述的消色差准直镜(2)可以同时对自校准光与通信激光进行准直；所述的分色片(3)用于实现跟踪光束和通信光束的分离，所述的滤光片(5)允许自校准光与信标光通过：所述的精跟踪镜头(6)、精跟踪探测器(7)用于信标光与自校准光的探测，同时与精跟踪快反镜(8)形成精跟踪闭环控制；所述的主望远镜(9)为扩束系统，用于实现自校准光与通信激光光束发散角压缩的功能；阵列光纤(1)的光纤端面固定于消色差准直镜(2)的焦面处，自校准光与通信激光分别经过自校准光单模光纤(1‑1)与通信激光单模光纤(1‑2)引入，经过消色差准直镜(2)准直后输出；两束准直光经过分色片(3)时，通信激光分别经过分色片(3)、精跟踪快反镜(8)反射后，最后经过主望远镜(9)压缩发散角后发射，自校准光经过分色片(3)透射、角锥棱镜(4)原路返回、分色片(3)反射后，经过滤光片(5)、精跟踪镜头(6)后被精跟踪探测器(7)探测，同时另一个通信终端的信标光经过主望远镜(9)、精跟踪快反镜(8)及分色片(3)后，也进入滤光片(5)、精跟踪镜头(6)后被精跟踪探测器(7)探测；在实验室内需要准确标定通信激光光轴、信标光轴与自校准光在精跟踪探测器(7)上成像点质心的关系，仪器工作之前，重新采集自校准光在精跟踪探测器(7)中的光斑质心，该质心与实验室标定质心不同说明发射光轴发生变化，需要重新标定信标光在精跟踪探测器(7)的跟踪点，从而建立光通信链路。