[发明专利]一种环境自适应“激光鞘”辅助激光通信装置及方法

摘要

一种基于波前相位调制的环境自适应“激光鞘”辅助激光通信装置及方法，属于自由空间激光通信技术领域，超短脉冲光在大气中成丝产生“激光鞘”辅助信号光通过湍流，该装置通过波前相位调制器对脉冲光波前相位调谐并同时控制可变倍数扩束镜、变焦透镜模块、超短脉冲激光器实现“激光鞘”空间分布可调谐以达到对信号光实时、最佳的辅助效果。该本发明将激光成丝复杂的非线性过程和时变的链路环境作“黑箱”处理，对超短脉冲光束调谐，克服了“激光鞘”空间分布不易控制、辅助性能波动大的缺点，具有抗湍流能力强、环境自适应的优点，可实现长距离、高稳定度辅助激光通信，并帮助“激光鞘”辅助光通信这一新兴技术的快速应用。

主权项

1.一种基于波前相位调制的环境自适应“激光鞘”辅助激光通信装置，其特征在于：包括由激光通信发射机(9)、第三凸透镜(10)、第四凸透镜(11)组成的信号光路，以及由超短脉冲激光器(1)、第一凸透镜(2)、第二凸透镜(3)、光阑(4)、起偏器(5)、分束镜(6)、波前相位调制器(7)组成的超短脉冲光路，其中波前相位调制器(7)设置在分束镜(6)的透射光路上；/n包括可变倍数扩束镜(8)、二向色镜(12)、变焦透镜模块(13)、滤光片(14)、激光通信接收机(15)，依次设置在分束镜(6)的反射光路上；分束镜(6)反射的超短脉冲光经过可变倍数扩束镜(8)后进入二向色镜(12)，由二向色镜(12)将信号光路和超短脉冲光路共轴合束，合束光经变焦透镜模块(13)聚焦后，超短脉冲光在大气湍流位置处产生“激光鞘”辅助信号光通过，仅信号光经过所述滤光片(14)由激光通信接收机(15)接收信号光；/n包括计算机(16)，与超短脉冲激光器(1)、波前相位调制器(7)、可变倍数扩束镜(8)、变焦透镜模块(13)、激光通信接收机(15)无线连接，计算机(16)根据接收信号功率对可变倍数扩束镜(8)的扩束倍数、变焦透镜模块(13)的焦距、超短脉冲激光器(1)的压缩光栅对间距、波前相位调制器(7)内的相息图进行顺序控制，实现“激光鞘”空间分布优化，以达到在给定时间内最高信号光功率输出的目的。/n