基于双波长的多节点空间激光通信方法

文档序号:25308296发布日期:2021-06-04 15:01阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种基于双波长的多节点空间激光通信方法,其特征在于:包括一个主节点和多个从节点;主节点包括主收发一体天线模块、主捕获对准跟踪模块(apt)和光路交换模块,从节点主要由从收发一体天线模块和从捕获对准跟踪模块(apt)相连组成;主收发一体天线模块通过主捕获对准跟踪模块(apt)与光路交换模块相连,主收发一体天线模块对空间光进行采集并将空间光输入到主捕获对准跟踪模块(apt),主捕获对准跟踪模块(apt)将空间光中的从节点的信号光和信标光进行分离并将信号光发送到光路交换模块,从捕获对准跟踪模块(apt)将空间光中的主节点的信号光和信标光进行分离;主捕获对准跟踪模块(apt)和从捕获对准跟踪模块(apt)通过追踪对方发出的信标光使得主收发一体天线模块和从收发一体天线模块动态对准,光路交换模块接收信号光并将信号光进行处理,将处理后的信号光直接通过主收发一体天线模块发送给指定从节点。2.根据权利要求1所述的一种基于双波长的多节点空间激光通信方法,其特征在于:所述光路交换模块包括多个从节点传输模块、波长转换系统、电子系统(5)和光开关矩阵(8),每个从节点传输模块均与波长转换系统、电子系统(5)和光开关矩阵(8)相连,波长转换系统与光开关矩阵(8)相连,光开关矩阵(8)还与电子系统(5)相连;一个从节点传输模块包括环形器(1)、低噪声前置掺铒光纤放大器(2)、光学带通滤波器(3)、耦合器(4)和后置高功率掺铒光纤放大器(9);波长转换系统设置有多个输入端口和输出端口,光开关矩阵(8)设置有一个控制端口、多个输入端口和多个输出端口,电子系统(5)设置有多个输入端口和两个输出端口;每个从节点传输模块中,从节点的信号光输入到环形器的第一端口(a),环形器的第二端口(b)依次经低噪声前置掺铒光纤放大器(2)和光学带通滤波器(3)后与耦合器(4)的输入端口相连;各个从节点传输模块的耦合器(4)的第一输出端口连接到电子系统(5)的各个输入端口,耦合器(4)的第二输出端口连接到波长转换系统的一个输入端口,电子系统(5)的第一输出端口连接到光开关矩阵(8)的控制端口,电子系统(5)的第二输出端口与光开关矩阵(8)的一个输入端口相连,波长转换系统的每个输出端口与光开关矩阵(8)对应的一个输入端口相连,光开关矩阵(8)的各个输出端口连接到各个从节点传输模块的后置高功率掺铒光纤放大器(9)的输入端口,每个从节点传输模块中的后置高功率掺铒光纤放大器(9)的输出端口均连接到环形器的第三端口(c)。3.根据权利要求2所述的一种基于双波长的多节点空间激光通信方法,其特征在于:所述主节点中的收发一体天线模块包括多个收发一体天线,多个收发一体天线相互之间独立工作,从节点传输模块和收发一体天线个数相同,每个收发一体天线与一个从节点传输模块相连,每个收发一体天线与每个从节点一一对应,每个从节点的信号光通过一个收发一体天线接收并传输给对应的从节点传输模块,从节点传输模块输出的信号通过对应的收发一体天线直接发送给从节点。4.根据权利要求2所述的一种基于双波长的多节点空间激光通信方法,其特征在于:所述波长转换系统的输入端口和输出端口个数、电子系统(5)的输入端口个数、光开关矩阵(8)的输出端口个数均与从节点传输模块个数相同。5.根据权利要求2所述的一种基于双波长的多节点空间激光通信方法,其特征在于:所述波长转换系统包括数据转换模块(6)和多个光模块(7),每个光模块(7)均有一个输入端、
数据转换端和输出端,多个光模块(7)并联设置后多个光模块(7)的数据转换端均与数据转换模块(6)连接,一个光模块(7)的输出作为波长转换系统的一个输入端口,一个光模块(7)的输出作为波长转换系统的一个输出端口。6.根据权利要求2所述的一种基于双波长的多节点空间激光通信方法,其特征在于:所述耦合器(4)的分束参数根据实际情况设计。7.根据权利要求2所述的一种基于双波长的多节点空间激光通信方法,其特征在于:所述电子系统(5)中设置有光模块(7),光模块(7)的输出作为电子系统(5)的第二输出端口,电子系统(5)产生主节点信号光,主节点信号光利用光模块(7)进行信号转换后通过电子系统(5)的第二输出端口发送给光开关矩阵(8)。8.根据权利要求3所述的一种基于双波长的多节点空间激光通信方法,其特征在于:所述电子系统(5)对传输的多个从节点的信号光和一个主节点的信号光中特殊控制字段进行解调后转换成光开关的控制子指令,由多个控制子指令组成的控制指令从第一输出端口发送给光开关矩阵(8)的控制端口,控制指令对光开关矩阵(8)中光学路径进行配置。9.根据权利要求2所述的一种基于双波长的多节点空间激光通信方法,其特征在于:所述光开关矩阵(8)的输入端口个数比光开关矩阵(8)的输出端口个数多一个;光开关矩阵(8)实际工作的输入端口个数不超过光开关矩阵(8)的输出端口个数;从光开关矩阵(8)的输入端口中输入的信号一定会从光开关矩阵(8)的一个输出端口中输出。
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