[发明专利]一种同频段偏振复用空间激光通信光端机

权利要求书

1.一种同频段偏振复用空间激光通信光端机，其特征是，其包括望远镜(1)、快速反射镜(2)、λ/4波片(3)、偏振分光棱镜(4)、法拉第旋光器一(5)、法拉第旋光器二(6)、偏振分光器一(7)、偏振分光器二(8)、P光激光发射机(9)、S光激光发射机(10)、保偏光纤一(11)、保偏光纤二(12)、光纤准直镜一(13)、光纤准直镜二(14)、窄带滤光片一(15)、窄带滤光片二(16)、检偏器一(17)、检偏器二(18)、耦合镜组一(19)、耦合镜组二(20)、接收光纤一(21)、接收光纤二(22)、P光通信接收机(23)和S光通信接收机(24)；

通信光接收过程为：

左旋圆偏振光与右旋圆偏振光同时通过望远镜(1)缩束、再入射到快速反射镜(2)调整角度、然后两束光经过λ/4波片(3)，透过λ/4波片(3)后改变偏振态为P光与S光，然后P光与S光入射至偏振分光棱镜(4)；

P光经过偏振分光棱镜(4)透射至法拉第旋光器一(5)，P光经过法拉第旋光器一(5)后偏振方向发生45°旋转，然后P光进入偏振分光器一(7)，在偏振分光器一(7)内部透射，然后P光依次进入窄带滤光片一(15)与检偏器一(17)滤除杂散光，然后P光进入耦合透镜组一(19)，被耦合透镜组一(19)耦合进接收光纤一(21)，最后P光经过接收光纤一(21)进入P光通信接收机(23)；

S光经过偏振分光棱镜(4)反射至法拉第旋光器二(6)，S光经过法拉第旋光器二(6)后偏振方向发生45°旋转，然后S光进入偏振分光器二(8)、在偏振分光器二(8)内部反射，然后S光依次进入窄带滤光片二(16)与检偏器二(18)滤除杂散光、然后S光进入耦合透镜组二(20)、被耦合透镜组二(20)耦合进接收光纤二(22)，最后S光经过接收光纤二(22)进入S光通信接收机(24)；

通信光发射过程为：

P光激光发射机(9)产生P光，P光经过保偏光纤一(11)传输至光纤准直镜一(13)，经过光纤准直镜一(13)准直进入空间，然后P光进入偏振分光器(7)，在偏振分光器(7)内部反射后再进入法拉第旋光器一(5)，透过法拉第旋光器一(5)后偏振方向发生45°旋转，再经过偏振分光棱镜(4)，透过偏振分光棱镜(4)与S光合并在一起；

S光激光发射机(10)产生S光，S光经过保偏光纤二(12)传输至光纤准直镜二(14)，经过光纤准直镜二(14)准直进入空间，然后S光进入偏振分光器(8)，在偏振分光器(8)内部透射后再进入法拉第旋光器二(6)，透过法拉第旋光器二(6)后偏振方向发生45°旋转，再经过偏振分光棱镜(4)，在偏振分光棱镜(4)内部反射后与P光合并在一起；

合束后P光与S光同时进入λ/4波片(3)，P光与S光经过λ/4波片(3)后分别变为左旋圆偏振光与右旋圆偏振光，左旋圆偏振光与右旋圆偏振光再经过快速反射(2)调整发射方向，然后经过望远镜(1)扩束后射向通信对象；

所述偏振分光器一(7)、偏振分光器二(8)与偏振分光棱镜(4)的光矢量振动方向相差45°。

2.根据权利要求1所述的一种同频段偏振复用空间激光通信光端机，其特征在于，所述望远镜(1)为透射式望远镜或反射式望远镜，口径取决于通信距离远近。

3.根据权利要求1所述的一种同频段偏振复用空间激光通信光端机，其特征在于，所述偏振分光器一(7)、偏振分光器二(8)为格兰棱镜，隔离度大于80dB。

4.根据权利要求1所述的一种同频段偏振复用空间激光通信光端机，其特征在于，所述P光激光发射机(9)与S光激光发射机(10)发射波段为980nm、1064nm、1330nm或者1550nm波段，通信速率大于5.0Gbps。

5.根据权利要求1所述的一种同频段偏振复用空间激光通信光端机，其特征在于，所述保偏光纤一(11)与保偏光纤二(12)为单模领结型光纤,只能通过一个振动方向的光。

6.根据权利要求1所述的一种同频段偏振复用空间激光通信光端机，其特征在于，所述窄带滤光片一(15)和窄带滤光片二(16)的光谱带宽小于5nm，透过率＞95％。