一种空间激光通信组网的收发终端及运行方法与流程

文档序号:12490409阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种空间激光通信组网的收发终端,包括激光发射系统(6)、准直透镜(5)、光学天线(1)和接收信号探测器(9),光学天线(1)同时用作为发射天线和接收天线,其特征在于:

还包括起偏器(4)、偏振分束棱镜(3)、消色差半波片(2)、分束镜(7)、聚焦镜和窄带探测器(11),光学天线(1)接收对方发射过来的光束到达所述消色差半波片(2),所接收光束为偏振方向和消色差半波片(2)快轴方向呈67.5°夹角的线偏振光,接收的线偏振光通过该消色差半波片(2)后,透射光被调制为P偏振的线偏振光,此线偏振光到达偏振分束棱镜(3)后被无损耗地反射到分束镜(7),分束镜(7)将大部分光束透射至主聚焦镜(8)、进入接收信号探测器(9),分束镜(7)将小部分光束反射至辅聚焦镜(10)进入窄带探测器(11);接收信号探测器(9)对波长λ1和λ2的光均响应,将接收光全部转换为接收的电信号;窄带探测器(11)只响应波长λ1和波长λ2中的一个;窄带探测器(11)的信号接入激光发射系统(6);激光发射系统(6)包括两个激光信号源及分别与2个激光信号源相配合的2个窄带滤光片,二激光信号源的波长分别为λ1和λ2;激光发射系统(6)根据窄带探测器(11)的信号选择与接收信号波长不同的激光信号源工作,激光信号源发出的信号光束经过其滤光片、再经放大器后进入准直透镜(5),准直后的激光束经过起偏器(4)成为S偏振光,S偏振光无损耗地透射过偏振分束棱镜(3),消色差半波片(2)的快轴方向和S偏振光的夹角为22.5°,S偏振光经过消色差半波片(2)后透射出来的调制光为线偏振光,且偏振方向和接收的入射线偏振光的偏振方向呈45°角,激光发射系统(6)发出的激光束转换的偏振光进入光学天线(1)发射。

2.根据权利要求1所述的空间激光通信组网的收发终端,其特征在于:

所述分束镜(7)的分束比为透射光:反射光=(9:1)~(7:3)。

3.根据权利要求1所述的空间激光通信组网的收发终端,其特征在于:

所述波长λ1和λ2满足20nm<|λ12|<400nm。

4.根据权利要求1所述的空间激光通信组网的收发终端,其特征在于:

所述光学天线(1)为透射式光学天线、反射式光学天线和折反式光学天线中的任一种。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的空间激光通信组网的收发终端的运行方法,其特征在于包括如下步骤:

步骤1、接收光信号

本端光学天线(1)接收对端发射来的光信号;光学天线(1)接收的光信号透过消色差半波片(2)后接收光被调制为P偏振的线偏振光,经偏振分束棱镜(3)反射到达分束镜(7);

步骤2、接收光的分束

分束镜(7)将到达的接收光束的小部分光束反射至辅聚焦镜(10)、聚焦到窄带探测器(11),窄带探测器(11)只响应波长λ1和波长λ2中的一个,用于波长识别;其反馈信号送入激光发射系统(6);

接收光束的小部分光束经分束镜(7)透射至主聚焦镜(8)、聚焦到接收信号探测器(9),接收信号探测器(9)对波长λ1和λ2的光均响应,用于探测接收信号;

步骤3、接收光波长识别

激光发射系统(6)根据步骤2窄带探测器(11)的反馈信号对接收光的波长进行识别,在接收到窄带探测器(11)有响应的反馈信号时,则判定本端接收光波长与窄带探测器(11)对应的波长相同,在接收到窄带探测器(11)的无响应的反馈信号时,则判定本端接收光波长为与窄带探测器(11)对应的波长不同的另一种波长;

步骤4、发射光信号波长选择与出射

根据步骤3识别的接收光信号的波长,本端激光发射系统(6)选择与接收光波长不同的激光信号源工作,该激光信号源发出的光信号经过滤波片、放大器后到达准直透镜(5),准直后经过起偏器(4)成为S偏振光,S偏振光无损耗地透射过偏振分束棱镜(3),再进入消色差半波片(2),透射出来的调制光为线偏振光,且偏振方向和接收的入射线偏振光的偏振方向呈45°角,然后经过光学天线(1)出射。

6.根据权利要求5所述的空间激光通信组网的收发终端的运行方法,其特征在于:

所述窄带探测器(11)设置有响应时其发送的反馈信号为“1”,无响应时反馈信号为“0”,激光发射系统(6)接收到反馈信号为“1”时,即窄带探测器(11)对接收光有响应,反馈信号为“0”时,窄带探测器(11)对接收光无响应。

7.根据权利要求5所述的空间激光通信组网的收发终端的运行方法,其特征在于:

所述分束镜(7)透射接收光信号的70~90%,反射其余的接收光信号。

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