一种轻小型无热化量子通信地面站望远镜的制作方法

[0001]
本发明属于量子通信技术领域，具体的是一种轻小型无热化量子通信地面站望远镜。


背景技术：

[0002]
量子密钥分发通信是量子信息领域最接近实用化的方向，自由空间量子通信则可借助空间平台建立高稳定低损耗信道，实现超远距离量子通信实验，通过空间平台中转将有可能实现覆盖全球的量子通信网络，地面站望远镜作为全球量子网络中一个必不可少的环节，可以实现卫星通信终端发射信标光的捕获和高精度跟踪，完成星上量子信号光的高效率高保偏度的接收，构建高稳定和低损耗的量子信道。
[0003]
市场上的一般地面站望远镜随温度的变化，望远镜焦点位置会发生变化，不再与传感器重合，需温度调焦机构调节，无法实现无热化，不利于望远镜的节能，缩短了望远镜的使用寿命，且一般的地面站望远镜体积较大，无法携带，同时小型地面站望远镜的稳固与支撑效果差，使得地面站望远镜的安全系数降低，带来了装置缺陷的问题，为此，我们提出一种轻小型无热化量子通信地面站望远镜。


技术实现要素：

[0004]
本发明的目的在于提供一种轻小型无热化量子通信地面站望远镜，以解决上述背景技术中提出的一般地面站望远镜随温度的变化，望远镜焦点位置会发生变化，不再与传感器重合，需温度调焦机构调节，无法实现无热化，不利于望远镜的节能，缩短了望远镜的使用寿命，且一般的地面站望远镜体积较大，无法携带，同时小型地面站望远镜的稳固与支撑效果差，使得地面站望远镜的安全系数降低，带来了装置缺陷的问题。
[0005]
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种轻小型无热化量子通信地面站望远镜，包括主体，所述主体的侧壁上开设有主通光孔，所述主通光孔的顶面固接有聚光镜一，所述聚光镜一的右端安装有主镜，所述主镜与主体的内壁固接，且主镜的另一侧设置有反光镜，所述反光镜与主体的内壁固接，且反光镜的下方设置有分光镜，所述分光镜与主体的内壁固接，且分光镜的右端设置有聚光镜二，所述聚光镜二与主体的内壁固接，且聚光镜二的侧壁上固接有聚光镜三，所述聚光镜二的右侧安装有精跟踪探测器，所述精跟踪探测器与主体的内侧壁固接，且主体的底面固接有通管，所述通管的另一端安装有量子通信模块，且通管的侧壁上安装有马达，所述马达的输出端上固接有蜗杆，所述蜗杆的另一端延伸至通管内，且蜗杆的伸入端上啮合连接有涡轮，所述涡轮内固定套接有丝杆一，所述丝杆一的另一端啮合连接有移动块一，所述移动块一与通管的内壁滑动连接，且移动块一的侧壁上固接有缩焦镜，所述缩焦镜的另一端滑动套接有导柱，所述导柱的底端与量子通信模块的顶面固接。
[0006]
作为本发明进一步的方案：所述量子通信模块的底面固接有立柱，所述立柱内开设有空腔一，且立柱的底面啮合套接有丝杆二，所述丝杆二的底端固接有转盘，所述丝杆二
的顶端延伸至空腔一内，且丝杆二的伸入端上啮合套接有移动块二，所述移动块二与空腔一的侧壁滑动连接，且移动块二上铰接有支撑杆，所述支撑杆的另一端延伸至立柱外，且支撑杆的伸出端上铰接有支架，所述支架的顶端与量子通信模块铰接，所述支架的底端转动套接有转轴，所述转轴的两端转动连接有衔接块，所述衔接块内开设有空腔二，且衔接块的侧壁上固接有固定板，所述固定板的底面固定套接有电动推杆，所述电动推杆的另一端固接有连接杆，所述连接杆的另一端延伸至空腔二内，且连接杆的伸入端上固接有铆钉，所述铆钉的底端伸出衔接块。
[0007]
作为本发明进一步的方案：所述空腔二的顶面固接有固定杆，所述固定杆的底端铰接有转杆，所述转杆的底端与铆钉铰接，所述转杆的顶端铰接有连接盘，所述连接盘与空腔二的顶面之间安装有弹簧，且连接盘的底面固接有竖杆，所述竖杆上滑动套接有限位套，所述限位套与空腔二的侧壁固接，且竖杆的底端铰接有推杆，所述推杆的另一端铰接有伸缩板，所述伸缩板侧壁延伸至衔接块外。
[0008]
作为本发明进一步的方案：所述主镜和聚光镜二的中心点上分别开设有次通光孔一和次通光孔二，所述次通光孔一与反光镜位于同一平面内，且反光镜倾斜设置，所述次通光孔二与精跟踪探测器位于同一平面内，所述通管与主体贯通设置，所述缩焦镜位于分光镜的正下方。
[0009]
作为本发明进一步的方案：所述立柱的侧壁上贯通空腔一开设有槽孔，所述槽孔与支撑杆滑动套接，且槽孔和支撑杆均设置有三个，三个槽孔和支撑杆关于丝杆二均匀分布。
[0010]
作为本发明进一步的方案：所述衔接块的侧壁上贯通空腔二开设有孔道，所述孔道与连接杆滑动套接，所述铆钉与连接杆垂直设置。
[0011]
作为本发明进一步的方案：所述推杆与伸缩板均设置有两个，且两个推杆和伸缩板关于竖杆对称设置，且伸缩板与空腔二的底面滑动连接，伸缩板与衔接块的侧壁滑动套接。
[0012]
作为本发明进一步的方案：所述量子通信地面站望远镜的使用方法具体步骤如下：
[0013]
步骤一：星上载荷发出的光线通过主体上的主通光孔进入主体内，经过主镜的聚光将光线聚集于聚光镜一上，使得聚光镜一将光线通过次通光孔一反射至反光镜上，使得反光镜将光线折向至分光镜上，通过分光镜分离光线中的信标光和量子光，使得信标光折向，从而使得聚光镜二聚集信标光，再有聚光镜二上的聚光镜三将信标光通过次通光孔二传递至精跟踪探测器上，同时量子光通过通管传递至缩焦镜上，经过缩焦镜缩短焦点，使得量子光的焦点与量子通信模块重合，而温度变化时，量子光的焦点与量子通信模块分离，此时启动通管上的马达，使得马达带动蜗杆转动，使得与蜗杆啮合连接的涡轮转动，从而使得涡轮上的丝杆一转动，使得丝杆一上的移动块一移动，而移动块一与通管的内壁滑动连接，使得移动块一带动缩焦镜上升，使得量子光的焦点重新与量子通信模块重合；
[0014]
步骤二：当望远镜移动至指定位置后，转动转盘，使得转盘带动立柱内的丝杆二转动，使得丝杆二上的移动块二移动，而移动块二与空腔一的侧壁滑动连接，从而使得移动块二上升，使得移动块二带动支撑杆的一端上升，使得支撑杆的另一端推动支架打开，使得支架支撑主体，同时启动固定板上的电动推杆，使得电动推杆通过连接杆带动铆钉下移，使得
铆钉插入底面，稳固望远镜，当遇到城市地面时，再次启动固定板上的电动推杆，使得电动推杆通过连接杆拉动铆钉上升，使得铆钉收缩至衔接块内，同时铆钉带动转杆的底端上升，使得转杆在固定杆上转动，从而使得转杆的另一端拉动连接盘下移，使得连接盘上的竖杆在限位套的导向下垂直下移，从而使得竖杆上的推杆向两边打开，使得推杆推动伸缩板伸出衔接块，使得望远镜稳定，完成操作。
[0015]
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
[0016]
1、温度变化时，量子光的焦点与量子通信模块分离，此时启动通管上的马达，使得马达带动蜗杆转动，使得与蜗杆啮合连接的涡轮转动，从而使得涡轮上的丝杆一转动，使得丝杆一上的移动块一移动，而移动块一与通管的内壁滑动连接，从而限位移动块一的转动，使得移动块一带动缩焦镜上升，达到调整量子光焦点的目的，使得量子光的焦点重新与量子通信模块重合，无需调节温度，可实现无热化调节，利于望远镜的节能，延长了望远镜的使用寿命。
[0017]
2、转动转盘，使得转盘带动立柱内的丝杆二转动，使得丝杆二上的移动块二移动，而移动块二与空腔一的侧壁滑动连接，使得移动块二无法转动，从而使得移动块二上升，使得移动块二带动支撑杆的一端上升，使得支撑杆的另一端推动支架打开，使得支架支撑主体，增加了装置的稳定性，同时启动固定板上的电动推杆，使得电动推杆通过连接杆带动铆钉下移，使得铆钉插入底面，达到固定衔接块的目的，从而间接固定主体，使得装置稳固，当遇到城市地面时，再次启动固定板上的电动推杆，使得电动推杆通过连接杆拉动铆钉上升，使得铆钉收缩至衔接块内，同时铆钉带动转杆的底端上升，使得转杆在固定杆上转动，从而使得转杆的另一端拉动连接盘下移，使得连接盘上的竖杆在限位套的导向下垂直下移，从而使得竖杆上的推杆向两边打开，使得推杆推动伸缩板伸出衔接块，增加了衔接块的接地面积，增加了望远镜的稳定性，使得望远镜的稳固和支撑效果好，提高了望远镜的安全系数。
附图说明
[0018]
图1是本发明的整体结构示意图。
[0019]
图2是本发明中主体结构截面图。
[0020]
图3是本发明中a部分结构放大图。
[0021]
图4是本发明的立柱结构剖视图。
[0022]
图5是本发明的c部分结构剖视图。
[0023]
图6是本发明中b部分结构放大图。
[0024]
图7是本发明中b部分结构正视图。
[0025]
图中1、主体；2、聚光镜一；3、主镜；4、反光镜；5、分光镜；6、聚光镜二；7、聚光镜三；8、精跟踪探测器；9、通管；10、量子通信模块；11、马达；12、蜗杆；13、涡轮；14、丝杆一；15、移动块一；16、缩焦镜；17、导柱；18、立柱；19、丝杆二；20、转盘；21、移动块二；22、支撑杆；23、支架；24、转轴；25、衔接块；26、固定板；27、电动推杆；28、连接杆；29、铆钉；30、固定杆；31、转杆；32、连接盘；33、弹簧；34、竖杆；35、限位套；36、推杆；37、伸缩板。
具体实施方式
[0026]
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0027]
如图1-7所示，一种轻小型无热化量子通信地面站望远镜，包括主体1，主体1的侧壁上开设有主通光孔，主通光孔的顶面固接有聚光镜一2，聚光镜一2的右端安装有主镜3，主镜3与主体1的内壁固接，且主镜3的另一侧设置有反光镜4，反光镜4与主体1的内壁固接，且反光镜4的下方设置有分光镜5，分光镜5与主体1的内壁固接，且分光镜5的右端设置有聚光镜二6，聚光镜二6与主体1的内壁固接，且聚光镜二6的侧壁上固接有聚光镜三7，聚光镜二6的右侧安装有精跟踪探测器8，精跟踪探测器8与主体1的内侧壁固接，且主体1的底面固接有通管9，通管9的另一端安装有量子通信模块10，且通管9的侧壁上安装有马达11，马达11的输出端上固接有蜗杆12，蜗杆12的另一端延伸至通管9内，且蜗杆12的伸入端上啮合连接有涡轮13，涡轮13内固定套接有丝杆一14，丝杆一14的另一端啮合连接有移动块一15，移动块一15与通管9的内壁滑动连接，且移动块一15的侧壁上固接有缩焦镜16，缩焦镜16的另一端滑动套接有导柱17，导柱17的底端与量子通信模块10的顶面固接，温度变化时，量子光的焦点与量子通信模块10分离，此时启动通管9上的马达11，使得马达11带动蜗杆12转动，使得与蜗杆12啮合连接的涡轮13转动，从而使得涡轮13上的丝杆一14转动，使得丝杆一14上的移动块一15移动，而移动块一15与通管9的内壁滑动连接，从而限位移动块一15的转动，使得移动块一15带动缩焦镜16上升，达到调整量子光焦点的目的，使得量子光的焦点重新与量子通信模块10重合，无需调节温度，可实现无热化调节，利于望远镜的节能，延长了望远镜的使用寿命。
[0028]
量子通信模块10的底面固接有立柱18，立柱18内开设有空腔一，且立柱18的底面啮合套接有丝杆二19，丝杆二19的底端固接有转盘20，丝杆二19的顶端延伸至空腔一内，且丝杆二19的伸入端上啮合套接有移动块二21，移动块二21与空腔一的侧壁滑动连接，且移动块二21上铰接有支撑杆22，支撑杆22的另一端延伸至立柱18外，且支撑杆22的伸出端上铰接有支架23，支架23的顶端与量子通信模块10铰接，支架23的底端转动套接有转轴24，转轴24的两端转动连接有衔接块25，衔接块25内开设有空腔二，且衔接块25的侧壁上固接有固定板26，固定板26的底面固定套接有电动推杆27，电动推杆27的另一端固接有连接杆28，连接杆28的另一端延伸至空腔二内，且连接杆28的伸入端上固接有铆钉29，铆钉29的底端伸出衔接块25，当望远镜移动至指定位置后，转动转盘20，使得转盘20带动立柱18内的丝杆二19转动，使得丝杆二19上的移动块二21移动，而移动块二21与空腔一的侧壁滑动连接，使得移动块二21无法转动，从而使得移动块二21上升，使得移动块二21带动支撑杆22的一端上升，使得支撑杆22的另一端推动支架23打开，使得支架23支撑主体1，增加了装置的稳定性，同时启动固定板26上的电动推杆27，使得电动推杆27通过连接杆28带动铆钉29下移，使得铆钉29插入底面，达到固定衔接块25的目的，从而间接固定主体1，使得装置稳固。
[0029]
空腔二的顶面固接有固定杆30，固定杆30的底端铰接有转杆31，转杆31的底端与铆钉29铰接，转杆31的顶端铰接有连接盘32，连接盘32与空腔二的顶面之间安装有弹簧33，且连接盘32的底面固接有竖杆34，竖杆34上滑动套接有限位套35，限位套35与空腔二的侧
壁固接，且竖杆34的底端铰接有推杆36，推杆36的另一端铰接有伸缩板37，伸缩板37侧壁延伸至衔接块25外，当遇到城市地面时，再次启动固定板26上的电动推杆27，使得电动推杆27通过连接杆28拉动铆钉29上升，使得铆钉29收缩至衔接块25内，同时铆钉29带动转杆31的底端上升，使得转杆31在固定杆30上转动，从而使得转杆31的另一端拉动连接盘32下移，使得连接盘32上的竖杆34在限位套35的导向下垂直下移，从而使得竖杆34上的推杆36向两边打开，使得推杆36推动伸缩板37伸出衔接块25，增加了衔接块25的接地面积，增加了望远镜的稳定性，使得望远镜的稳固和支撑效果好，提高了望远镜的安全系数。
[0030]
主镜3和聚光镜二6的中心点上分别开设有次通光孔一和次通光孔二，次通光孔一与反光镜4位于同一平面内，且反光镜4倾斜设置，次通光孔二与精跟踪探测器8位于同一平面内，通管9与主体1贯通设置，缩焦镜16位于分光镜5的正下方，使得结构合理，便于达到预期效果。
[0031]
立柱18的侧壁上贯通空腔一开设有槽孔，槽孔与支撑杆22滑动套接，且槽孔和支撑杆22均设置有三个，三个槽孔和支撑杆22关于丝杆二19均匀分布，使得望远镜的安装放置更加稳定，增加了结构稳定性。
[0032]
衔接块25的侧壁上贯通空腔二开设有孔道，孔道与连接杆28滑动套接，铆钉29与连接杆28垂直设置，使得结构合理，便于达到预期效果。
[0033]
推杆36与伸缩板37均设置有两个，且两个推杆36和伸缩板37关于竖杆34对称设置，且伸缩板37与空腔二的底面滑动连接，伸缩板37与衔接块25的侧壁滑动套接，使得衔接块25与底面的接触面积增大，增加了望远镜的稳定性。
[0034]
量子通信地面站望远镜的工作原理：星上载荷发出的光线通过主体1上的主通光孔进入主体1内，经过主镜3的聚光将光线聚集于聚光镜一2上，使得聚光镜一2将光线通过次通光孔一反射至反光镜4上，使得反光镜4将光线折向至分光镜5上，通过分光镜5分离光线中的信标光和量子光，使得信标光折向，从而使得聚光镜二6聚集信标光，再有聚光镜二6上的聚光镜三7将信标光通过次通光孔二传递至精跟踪探测器8上，达到对入射光源时时探测的目的，同时量子光通过通管9传递至缩焦镜16上，经过缩焦镜16缩短焦点，使得量子光的焦点与量子通信模块10重合，从而达到量子解码的目的，而温度变化时，量子光的焦点与量子通信模块10分离，此时启动通管9上的马达11，使得马达11带动蜗杆12转动，使得与蜗杆12啮合连接的涡轮13转动，从而使得涡轮13上的丝杆一14转动，使得丝杆一14上的移动块一15移动，而移动块一15与通管9的内壁滑动连接，从而限位移动块一15的转动，使得移动块一15带动缩焦镜16上升，达到调整量子光焦点的目的，使得量子光的焦点重新与量子通信模块10重合，无需调节温度，可实现无热化调节，利于望远镜的节能，延长了望远镜的使用寿命，当望远镜移动至指定位置后，转动转盘20，使得转盘20带动立柱18内的丝杆二19转动，使得丝杆二19上的移动块二21移动，而移动块二21与空腔一的侧壁滑动连接，使得移动块二21无法转动，从而使得移动块二21上升，使得移动块二21带动支撑杆22的一端上升，使得支撑杆22的另一端推动支架23打开，使得支架23支撑主体1，增加了装置的稳定性，同时启动固定板26上的电动推杆27，使得电动推杆27通过连接杆28带动铆钉29下移，使得铆钉29插入底面，达到固定衔接块25的目的，从而间接固定主体1，使得装置稳固，当遇到城市地面时，再次启动固定板26上的电动推杆27，使得电动推杆27通过连接杆28拉动铆钉29上升，使得铆钉29收缩至衔接块25内，同时铆钉29带动转杆31的底端上升，使得转杆31在固定
杆30上转动，从而使得转杆31的另一端拉动连接盘32下移，使得连接盘32上的竖杆34在限位套35的导向下垂直下移，从而使得竖杆34上的推杆36向两边打开，使得推杆36推动伸缩板37伸出衔接块25，增加了衔接块25的接地面积，增加了望远镜的稳定性，使得望远镜的稳固和支撑效果好，提高了望远镜的安全系数，完成操作。
[0035]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0036]
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。