[发明专利]一种激光通信系统光学自标校装置及方法

权利要求书

1.一种激光通信系统光学自标校装置，其特征在于：包括望远镜（1），设置在所述望远镜（1）输出光路上的第一分光镜（2），依次设置在所述第一分光镜（2）输出光路上的标校准直器（3）、光纤分束器（4），设置在所述光纤分束器（4）输入光路上的标校光源（5），设置在所述光纤分束器（4）输出光路上的标校功率计（6），依次设置在所述第一分光镜（2）的另一个输出光路上的第一快速反射镜（7）、分色镜（8），依次设置在所述分色镜（8）输入光路上的第二快速反射镜（9）、发射准直器（10）、发射激光器（11），设置在所述分色镜（8）输出光路上的第二分光镜（12），依次设置在所述第二分光镜（12）输出光路上的聚焦镜组（13）、捕跟探测器（14）和依次设置在所述第二分光镜（12）另一个输出光路上的第三快速反射镜（15）、耦合准直器（16）、耦合光纤（17）；

还包括捕获跟踪支路、通信接收支路、通信发射支路和自标校支路；

所述捕获跟踪支路用于根据接收光束的光斑在探测器上的位置调整所述第一快速反射镜（7）以使所述接收光束打到捕跟探测器的跟踪零点位置；

所述捕获跟踪支路包括所述望远镜（1）、所述第一分光镜（2）、所述第一快速反射镜（7）、所述分色镜（8）、所述第二分光镜（12）、所述聚焦镜组（13）和所述捕跟探测器（14）；

所述通信接收支路用于根据所述跟踪零点位置调整所述第一快速反射镜（7）、所述第三快速反射镜（15）并将所述接收光束耦合进光纤；

所述通信接收支路包括所述望远镜（1）、所述第一分光镜（2）、所述第一快速反射镜（7）、所述分色镜（8）、所述第二分光镜（12）、所述第三快速反射镜（15）、所述耦合准直器（16）和所述耦合光纤（17）；

所述通信发射支路用于发射激光信号；

所述通信发射支路包括所述望远镜（1）、所述第一分光镜（2）、所述第一快速反射镜（7）、所述分色镜（8）、所述第二快速反射镜（9）、所述发射准直器（10）和所述发射激光器（11）；

所述自标校支路用于在轨进行所述捕获跟踪支路和所述通信接收支路的光轴一致性标校；所述自标校支路用于在轨进行所述通信发射支路与所述捕获跟踪支路、所述通信接收支路的光轴一致性标校；

所述自标校支路包括所述第一分光镜（2）、所述标校准直器（3）、所述光纤分束器（4）、所述标校光源（5）、所述标校功率计（6）、所述第一快速反射镜（7）、所述分色镜（8）、所述第二快速反射镜（9）、所述发射准直器（10）、所述发射激光器（11）、所述第二分光镜（12）、所述聚焦镜组（13）、所述捕跟探测器（14）、所述第三快速反射镜（15）、所述耦合准直器（16）和所述耦合光纤（17）。

2.根据权利要求1所述的一种激光通信系统光学自标校装置，其特征在于：所述光纤分束器（4）为1分2、分光比1:1；所述标校光源（5）功率可调；

所述第一快速反射镜（7）为精跟踪反射镜，所述第二快速反射镜（9）为发射超前调整反射镜，所述第三快速反射镜（15）为通信接收章动耦合反射镜。

3.根据权利要求1所述的一种激光通信系统光学自标校装置的自标校方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、捕获跟踪支路和通信接收支路标校：根据捕获跟踪支路的接收光束光斑在捕跟探测器（14）上的位置确定接收到的激光信号角度误差，根据所述角度误差调整第一快速反射镜（7），使所述接收光束打到所述捕跟探测器（14）的跟踪零点位置，捕获跟踪支路和通信接收支路标校完成；

S2、通信发射支路与捕获跟踪支路、通信接收支路标校：通信发射支路中的发射激光器（11）发射激光信号后标校功率计（6）探测到标校功率，调节第二快速反射镜（9）使所述标校功率最大，所述通信发射支路与所述捕获跟踪支路、所述通信接收支路的标校完成。