[发明专利]一种基于空分复用的激光接入方法及装置

说明书

本发明公开了一种基于空分复用的激光接入方法及装置，采用接收镜头、设置在接收镜头焦平面处的光纤阵列和光交叉连接器组成的激光接入装置，根据通信卫星的运动轨迹调整设备方向，使预定测试时段内通信卫星发射相对运动轨迹在焦平面上产生映射轨迹，然后通信卫星信号经接收镜后传输至光纤阵列，光纤阵列的空分光纤输出端口产生空分光纤输出信号，最后，空分光纤输出信号经光交叉连接设备后输出至控制中心，动态地将光信号交换至固定的空分光纤输出端口；本发明能够对不同方向和位置的终端信号进行空分，实时将用户卫星发射的信号光束转换导入固定端口输出，供后续的全光交换设备使用，满足大视场、多用户接入的光学系统的设计要求。

技术领域

本发明涉及空间光通信及激光网络接入设备技术领域，尤其涉及一种基于空分复用的激光接入方法及装置。

背景技术

目前，卫星光通信网络大多是点对点的激光通信，如欧空局的SILEX，TERRA-SAR，美国的LLCD、日本的LUCE、LCE系统均为点对点的激光通信，国内进行的激光通信试验也均为点对点的试验。但是，由于点对点的激光通信中激光接入装置只能进行一对一的数据传输，而不能进行多对一实时传输，导致其存在通信效率不高，局限性大等缺陷，无法满足目前日益提高的使用需求标准。因此，如何研究一套能够实现多个卫星同时对一个卫星进行激光通信，在传输体制上、传输性能上均有所提高的激光接入装置，是目前亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于空分复用的激光接入方法及装置，能够对不同方向和位置的终端信号进行空分，实时将用户卫星发射的信号光束转换导入固定端口输出，供后续的全光交换设备使用，既满足大视场、多用户接入的光学系统的设计要求，又满足减少跟瞄系统的要求。

本发明采用的技术方案为：

一种基于空分复用的激光接入方法，包括以下步骤：

A、设备安装和调试：依次安装接收镜头、光纤阵列和光交叉连接设备；

所述光纤阵列的安装步骤具体为：先确定接收镜头的焦平面位置，然后将光纤阵列设于焦平面位置处；

B、根据通信卫星的运动轨迹调整设备方向，使预定测试时段内通信卫星发射相对运动轨迹在焦平面上产生映射轨迹；调整设备方向具体过程如下：

b1：采用激光终端模拟通信卫星运动轨迹匀速转动；

b2：激光终端发射入射光源至接收镜头，接收镜头将入射光源聚焦后传输至光纤阵列，光纤阵列对应位置输出端口产生输出光源；

b3：输出光源通过光交叉连接器传输至激光功率计，获取入射光源功率信息；

b4：重复步骤b2至b3，根据入射光源功率信息及激光终端运动轨迹，获取设备与激光终端之间的位置映射关系；

b5：根据通信卫星在不同时段的运动轨迹，获取设备在不同时段与通信卫星之间的位置映射关系；

b6：根据设备与通信卫星的位置映射关系，调整预定测试时段内设备的方向；

C、接收镜头接收通信卫星信号发射；

D、通信卫星信号经接收镜头聚焦后传输至焦平面处的光纤阵列，光纤阵列对应位置空分光纤输出端口产生空分光纤输出信号；

E、空分光纤输出信号经光交叉连接设备后输出至控制中心；

F、重复步骤C～E，动态地将光信号交换至固定的空分光纤输出端口，实现通信卫星的跟瞄和信息的传输交换。

进一步地，所述光纤阵列的安装还包括光纤阵列的调整，具体为：调节光纤阵列的端面离焦，直至光纤阵列产生弥散斑。

一种基于空分复用的激光接入装置，包括依次设置的