镜II1、6-通信接收子系统、7-通信发射子系统、8-信标接收子系统、9-发射子系统、10-分束镜1、 11-分束镜I1、12-分束镜II1、301-分光面1、401_分光面I1、501_分光面III。
【具体实施方式】
[0023]—种自由空间激光通信用紧凑分光模块，如图1所示，包括收发光学天线1、振镜
2、分光棱镜I 3、分光棱镜II 4、分光棱镜III5、通信接收子系统6、通信发射子系统7、信标接收子系统8以及发射子系统9，所述收发光学天线I和振镜2接收光源发射的光束；所述分光棱镜I 3的入射面与光轴垂直；所述分光棱镜I 3、分光棱镜II 4、分光棱镜III5组合成为分光模块，分光棱镜I 3产生分光效应的表面为分光面I 301、分光棱镜II 4产生分光效应的表面为分光面II 401、分光棱镜III 5产生分光效应的表面为分光面III 501 ;所述分光棱镜II 4和分光棱镜III 5分别设置在分光棱镜I 3的分光面I 301分开的两条支线光路上，且分别与分光棱镜I 3的两个表面胶合连接；所述光束经过分光棱镜I 3、分光棱镜II 4以及分光棱镜III5组合成的分光模块分成四路，分别与通信接收子系统6、通信发射子系统7、信标接收子系统8以及信标发射子系统9对接。
[0024]所述分光棱镜I 3、分光棱镜II 4、分光棱镜III 5均为波长分光棱镜。
[0025]所述分光面I 301在分光棱镜I 3内部的角度方向，分光面II 401在分光棱镜II 4内部的角度方向，分光面III 501在分光棱镜III 5内部的角度方向根据自由空间激光通信系统所需光路方向以及分光膜层的角度进行设置。
[0026]所述分光面I 301、分光面II 401、分光面III 501分别位于分光棱镜I 3、分光棱镜II 4、分光棱镜III5中的位置公差，以及分光棱镜I 3、分光棱镜II 4、分光棱镜III5相互胶合的位置公差通过后续分光子光路的对接要求进行设置。
[0027]本发明被放置在自由空间激光通信典型光学系统中，位于收发光学天线I以及振镜2之后的光路中，分光棱镜I 3的入射表面与光轴垂直；经过收发光学天线I以及振镜2的一束含有通信光和信标光两个波段、四个波长的光束，经过分光棱镜I 3，被分光面
I301分成两路，一路为通信光波段，一路为信标光波段。然后通信光波段进过分光棱镜
II4又被分光面II 401分成两路，分别与通信接收子系统6和通信发射子系统7对接。信标光波段经过分光棱镜III 5，被分光面III 501分成两路，分别与信标接收子系统8和信标发射子系统9对接。
[0028]本发明中涉及的分光模块也可应用于其他光学系统，且包括的棱镜数量和先后顺序可根据所需分光波长的数量进行调整。
【主权项】
1.一种自由空间激光通信用紧凑分光模块，其特征是:包括收发光学天线(1)、振镜(2)、分光棱镜I (3)、分光棱镜II (4)、分光棱镜III (5)、通信接收子系统(6)、通信发射子系统(7)、信标接收子系统(8)以及发射子系统(9);光束经过所述收发光学天线(I)为平行光出射，然后再经过振镜(2)反射；所述分光棱镜I (3)的入射面与光轴垂直，分光棱镜I (3)、分光棱镜II (4)、分光棱镜III (5)组合成为分光模块，分光棱镜I (3)产生分光效应的表面为分光面I (301)，分光棱镜II (4)产生分光效应的表面为分光面II (401)，分光棱镜III (5)产生分光效应的表面为分光面III (501);所述分光棱镜II (4)和分光棱镜III (5)分别设置在分光棱镜I (3)的分光面I (301)分开的两条支线光路上，且分别与分光棱镜I (3)的两个表面胶合连接；所述光束经过分光棱镜I (3)、分光棱镜II (4)以及分光棱镜III (5)组合成的分光模块分成四路，分别与通信接收子系统￠)、通信发射子系统(7)、信标接收子系统(8)以及信标发射子系统(9)对接。2.根据权利要求1所述的一种自由空间激光通信用紧凑分光模块，其特征是:所述分光棱镜I (3)、分光棱镜II (4)、分光棱镜III (5)均为波长分光棱镜。3.根据权利要求1所述的一种自由空间激光通信用紧凑分光模块，其特征是:所述分光面I (301)在分光棱镜I (3)内部的角度方向，分光面II (401)在分光棱镜II⑷内部的角度方向以及分光面III (501)在分光棱镜III (5)内部的角度方向均根据自由空间激光通信系统所需光路方向以及分光膜层的角度进行设置。4.根据权利要求1所述的一种自由空间激光通信用紧凑分光模块，其特征是:所述分光面I (301)、分光面II (401)、分光面III (501)分别位于分光棱镜I (3)、分光棱镜II (4)、分光棱镜III (5)中的位置公差，以及分光棱镜I (3)、分光棱镜II (4)、分光棱镜III (5)相互胶合的位置公差通过后续分光子光路的对接要求进行设置。
【专利摘要】一种自由空间激光通信用紧凑分光模块，属于空间光通信技术领域，包括收发光学天线、振镜、分光棱镜Ⅰ、分光棱镜Ⅱ、分光棱镜Ⅲ、通信接收子系统、通信发射子系统、信标接收子系统、发射子系统，收发光学天线和振镜接收光源发射的光束；分光棱镜Ⅰ的入射面与光轴垂直，分光棱镜Ⅰ、分光棱镜Ⅱ、分光棱镜Ⅲ组合成为分光模块，光束经过分光模块分成四路，分别与通信接收子系统、通信发射子系统、信标接收子系统以及信标发射子系统对接。本发明用一个分光模块代替多个相对独立的分束镜，角度关系易于在前期的分光棱镜加工中实现，降低后续装调加工难度，提高系统的稳定性，应用在大于等于四个子光路的空间激光通信光学系统中，优势明显。
【IPC分类】G02B6/42
【公开号】CN105068197
【申请号】CN201510563611
【发明人】胡源, 江伦, 王超, 安岩
【申请人】长春理工大学
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年9月8日