[发明专利]一种基于焦平面失调的猫眼逆向调制器

说明书

本发明公开了一种基于焦平面失调的猫眼逆向调制器,过焦平面失调对光束反射方向的偏转控制逆向反射光强变化实现信号调制，可实现模拟调制、数字调制等多种调制模式，具有适用性强、扩展性强，可满足不同的信息传输需求；通过利用可在焦平面产生失调量的器件与反射镜结合构建空间光调制器，可对多种波长激光产生调制，具有成本低、可扩展性强的优点；该猫眼逆向调制器具有广泛的应用前景，可广泛应用于需要被动信息收集和组网光通信的领域，具有体积小、功耗低、适用性强、成本低等优点可与多个自由空间激光主动通信终端建立猫眼逆向调制光通信链路，具有功耗低、体积小、系统轻便等优点，实现组网光通信。

技术领域

本发明属于自由空间激光通信技术领域，具体涉及一种基于焦平面失调的猫眼逆向调制器。

背景技术

逆向调制自由空间激光通信系统有效解决了传统自由空间激光通信系统瞄准捕获跟踪的难题，使得自由空间激光通信系统动平台应用成为现实，其中猫眼逆向调制器利用猫眼效应与位于焦平面处的空间光调制器结合，可以实现小面积空间光调制器与大口径猫眼光学系统匹配，从而可以利用大口径猫眼光学系统接收入射光束的同时利用小面积空间光调制器实现高速调制。目前国内外关于猫眼逆向调制自由空间激光通信技术高度关注，美国海军研究室等开展了基于多量子阱空间光调制器的猫眼逆向调制器研究，并实现了40Mbps的通信速率，但是多量子阱空间光调制器价格高昂，插入损耗大，且对通信波长的选择极为苛刻，不利于广泛使用。国内关于逆向调制激光通信的研究多集中在系统构建，长春理工大学采用光纤环形器、光纤放大器、DPSK调制器和猫眼光学系统构成的猫眼逆向调制器，该调制器不能保证调制后的光经光纤后的方向原路返回，不能发挥逆向调制终端的优势。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种基于焦平面失调的猫眼逆向调制器,可解决现有猫眼逆向调制器采用多量子阱空间光调制器调制器成本太高，插入损耗大，不利于广泛使用，采用DPSK调制器构成的猫眼逆向调制器方向不可控，不能发挥逆向调制器的优势的缺点。

一种基于焦平面失调的猫眼逆向调制器，包括猫眼光学系统、反射式空间光调制器、光电探测器、分光镜、调制器驱动以及信号处理与控制器；

所述猫眼光学系统接收入射激光光束；

所述分光镜将猫眼光学系统接收来的光束分别聚焦于反射式空间光调制器的反射面和光电探测器上；

所述光电探测器位于猫眼光学系统的焦平面上，将聚焦的光信号进行光电转换，并将转换的电信号传输到信号处理与控制器；

所述信号处理与控制器将接收到所述电信号进行处理，得到处理结果；并根据处理结果中要求发送的信息进行编码传输给调制器驱动；

所述调制器驱动接收信号处理与控制器发送的编码信号，产生随编码变化的驱动信号，且不通编码的驱动信号不同，并将驱动信号传输给反射式空间光调制器；

所述反射式空间光调制器位于猫眼光学系统的焦平面上，接收调制器驱动产生的驱动信号，并根据驱动信号在与猫眼光学系统光轴垂直的方向产生随驱动信号变化的偏转，从而控制反射光方向产生与驱动信号对应的偏转，使得通过猫眼光学系统原路反射的有效光束随驱动信号发生变化，进而产生随驱动信号变化的反射光强，实现调制。

进一步的，所述猫眼光学系统同时接收来自一个以上自由空间激光主动通信终端发射的不同方向的光束，并聚焦到光电探测器和反射式空间光调制器不同的区域上；所述信号处理与控制器接收光电探测器不同区域的电信号并得到处理结果；并根据各个处理结果中要求发送的信息分别进行编码传输给调制器驱动；所述调制器驱动根据不同的编码信息分别控制反射式空间光调制器对应区域的偏转，完成调制。

较佳的，所述信号处理与控制器对所述信号进行模拟形式编码，由此实现反射式空间光调制器对信号的模拟调制；或者对所述信号进行数字式编码，由此实现反射式空间光调制器对信号的数字调制。