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[发明专利]基于码分多址的面阵APD多光斑重叠态同时识别方法和系统-CN202310760334.8在审
发明人： 于笑楠;张梓祺;佟首峰;林鹏;陈帅;叶景梅 -专利权人：长春理工大学
申请日： 2023-06-26 - 公布日： 2023-09-01 - 主分类号： H04B10/61 文献下载
摘要：本发明涉及空间激光通信领域，具体涉及基于码分多址的面阵APD多光斑重叠态同时识别方法和系统，所述方法包括，三个从端光端机分别向主光端机发射三路信标光束；所述三路信标光束穿过汇聚透镜汇聚至5*5面阵的APD探测器光敏面，供其产生25路APD像元光电流信号；25路APD像元光电流信号输入到信号调理电路，输出每路APD像元光电流信号对应的数字信号；将数字信号均输入到预处理单元，得到汇总信号；预处理单元将汇总信号输入到码跟踪环，得到输出信号；对码跟踪环输出的输出信号和信号调理电路输出的数字信号进行集成化处理，得到集成处理结果；采用质心算法对集成处理结果的光斑中心位置进行解算。降低了码跟踪环的数量、电路系统的复杂程度以及规模。
基于码分多址 apd 光斑重叠同时识别方法系统

[发明专利]一种大范围非机械扫描相控阵激光通信发射装置-CN202210473552.9有效
发明人： 于笑楠;张磊;佟首峰;宋延嵩;常帅;董岩;张敏;韩杰 -专利权人：长春理工大学
申请日： 2022-04-29 - 公布日： 2023-09-01 - 主分类号： H04B10/50 文献下载
摘要：本发明属于激光通信技术领域，具体涉及一种大范围非机械扫描相控阵激光通信发射装置，包括在同一水平面上绕预设的轴心周向排布的多个相控阵激光通信发射子装置，其中每个激光通信发射子装置包括激光通信发射机、光纤耦合器、光波导相控阵、光波导移相器、液晶空间光调制器和液晶偏振光栅；所述光波导移相器调节进入所述光波导相控阵中的激光信号的相位差，得到激光初调节信号；所述液晶空间光调制器通过调整液晶层的折射率改变得到激光终调节信号的相位差；所述液晶偏振光栅对激光终调节信号进行大范围离散分段指向。本发明避免了波长调谐对激光通信系统的影响，实现360°全周激光通信非机械伺服组网。
一种范围机械扫描相控阵激光通信发射装置

[发明专利]一种测试大气湍流对激光通信装置影响的系统和方法-CN202310579227.5在审
发明人： 于笑楠;庞迪月;佟首峰;王潼;赵佰秋;王伯文;张雷 -专利权人：长春理工大学
申请日： 2023-05-22 - 公布日： 2023-08-22 - 主分类号： H04B10/073 文献下载
摘要：本发明提供了一种测试大气湍流对激光通信装置影响的系统，包括：信息生成模块、数模转换模块、调制模块、光功率放大模块、探测器模块以及分析模块；所述信息生成模块用于模拟受到大气湍流影响后的数字通信信号；所述数模转换模块用于将所述受到大气湍流影响后的数字通信信号转换为模拟信号；所述调制模块用于基于所述模拟信号生成激光通信信号；所述光功率放大模块用于将所述激光通信信号能量放大；所述探测器模块用于对传输后的放大的激光通信信号进行量化；所述分析模块用于对量化后的激光通信接收信号进行分析生成分析结果。将湍流扰动信号数字化并将其直接作用在数字基带信号上，是一种针对激光通信终端的处理方式，具有简单便捷的特点。
一种测试大气湍流激光通信装置影响系统方法

[发明专利]面向随机大输入功率范围的多通道均衡航天光前置放大器-CN202210116020.X有效
发明人：张鹏;佟首峰;姜会林;王大帅;南航;李晓燕;于笑楠;宋延嵩 -专利权人：长春理工大学
申请日： 2022-01-28 - 公布日： 2023-07-07 - 主分类号： H04B10/291 文献下载
摘要：面向随机大输入功率范围的多通道均衡航天光前置放大器，涉及无线高速激光通信技术领域，为解决现有航天平台舱与载荷舱间动态旋转条件下随机大输入功率范围下多通道信号均衡低噪放大难的问题，其包括：电控光衰减器、光学耦合器一、光电探测器一、控制器一、隔离器一、波分复用器一、980nm泵浦源一、掺铒光纤一、金属保护盒一、配合型滤波器、掺铒光纤二、波分复用器二、980nm泵浦源二、控制器二、金属保护盒二、隔离器二、光学耦合器二和光电探测器二；本发明基于电控光衰减器、光纤耦合器、光电探测器和控制器完成输入光功率自适应调控，可以面对大范围随机输入功率。通过测试多路激光器的发射波长及功率，研制滤波形状和激光器输出相匹配的滤波器。
面向随机输入功率范围通道均衡航天前置放大器

[发明专利]一种提高空间激光通信的光束指向精度的系统和方法-CN202211724095.2在审
发明人：林鹏;杨翘楚;于笑楠;马万卓 -专利权人：长春理工大学
申请日： 2022-12-30 - 公布日： 2023-06-27 - 主分类号： H04B10/50 文献下载
摘要：本发明提供了一种提高空间激光通信的光束指向精度的系统，包括：激光器、电光调制器、光学相控阵、分光镜、红外相机、信号源以及计算机；激光器与所述电光调制器相连，用于发射激光；电光调制器用于对接收到的激光进行调制；信号源用于基于所述计算机的控制驱动所述电光调制器；光学相控阵基于所述计算机的控制进行光束角度的粗指向；分光镜将接收到的激光一部分作为激光发射，一部分作为反馈光传输至所述红外相机；红外相机用于将采集到的反馈光图像传输至所述计算机；所述计算机对接收到的反馈光图像进行计算，基于计算结果解算光束指向角度，并控制所述激光器的激光频率，补偿指向误差。提高了远距离空间激光通信的光束指向精度。
一种提高空间激光通信光束指向精度系统方法

[发明专利]一种基于码分多址的空间激光通信组网多光斑同时跟踪方法及装置-CN202111085708.8有效
发明人： 于笑楠;鲁郁;董岩;张磊;田明广;赵佰秋;王潼;王俊尧;姜会林;佟首峰;董科研;宋延嵩;张梓琪 -专利权人：长春理工大学
申请日： 2021-09-16 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： H04B10/118 文献下载
摘要：一种基于码分多址的空间激光通信组网多光斑同时跟踪方法及装置，涉及空间激光通信领域。针对目前通信激光束散角较小，很难实现广播式的一对多同时通信，无法满足卫星互联网多点信息同时交互传输的需求，本申请提出了一种基于码分多址的空间激光通信组网多光斑同时跟踪方法及装置，包括：从光端机A、从光端机B、从光端机C和主光端机；主光端机包括：抛物面反射镜光学天线、滤光片、分光镜、信标光调制与伺服测控板、波分复用通信发射机、解波分复用通信接收机和通信基带与光电交换板；通过PSD位置传感器对信标光位置进行解算；伺服测控板根据经过信标调制的解算结果控制抛物面反射镜的摆动角度；适合在偏远地区提供通信服务的应用中。
一种基于码分多址空间激光通信组网光斑同时跟踪方法装置

[发明专利]一种单波长二维大角度光束扫描光学系统和控制方法-CN202211723115.4在审
发明人：林鹏;杨翘楚;于笑楠;马万卓 -专利权人：长春理工大学
申请日： 2022-12-30 - 公布日： 2023-05-30 - 主分类号： G02B26/10 文献下载
摘要：本发明提供了一种单波长二维大角度光束扫描光学系统，所述系统包括：稳频激光器、偏振控制器、光波导相控阵、偏振方向控制器、半透半反镜、液晶相控阵、液晶延迟器、偏振光栅和计算机；稳频激光器通过光纤连接所述偏振控制器，用于将发射出的单波长激光通过光纤传输至所述偏振控制器；光波导相控阵用于将经由所述偏振控制器控制后的激光发射至空间中，并基于所述计算机的控制进行一维光束扫描；偏振方向控制器用于改变发射至空间中的激光的偏振方向使其与所述液晶相控阵的入射光偏振态需求相匹配，所述液晶延迟器出射的光束耦合至偏振光栅，对所述光束进行衍射，扩大光束扫描角度。极大减小了远距离空间激光通信伺服系统体积、重量及功耗。
一种波长二维角度光束扫描光学系统控制方法

[发明专利]一种水下无线光通信链路的动态捕获跟踪装置-CN202111675114.2有效
发明人：张鹏;王家兴;杜扬凡;刘传;于笑楠;佟首峰 -专利权人：长春理工大学
申请日： 2021-12-31 - 公布日： 2023-05-05 - 主分类号： H04B10/2575 文献下载
摘要：一种水下无线光通信链路的动态捕获跟踪装置，涉及水下激光通信技术领域，解决水下无线动态光通信链路建立的问题，本装置采用A/B型非对称通信光端机的结构设计。其中A型通信光端机安装在水下航行器上，B型通信光端机安装于海底通信基站，水下航行器与水下通信基站之间的距离为20m～30m量级采用4种不同波长的激光器作为通信光源和信标光源，通过分光片、窄带滤光片等光学组件实现通信光与信标光的发射、接收以及光路分离等功能，利用CCD可见光相机作为粗跟踪捕获探测器，最终完成A、B水下无线光通信终端之间动态通信链路的建立。该系统的传输距离为米量级，通信速率为Mbps量级，通信误码率为10‑4～10‑6。
一种水下无线光通信动态捕获跟踪装置

[发明专利]基于双液晶偏振光栅伺服跟踪的空间激光通信系统及方法-CN202111677419.7有效
发明人：江伦;王俊;李小明;李响;于笑楠;宋延嵩;董岩;刘洋;常帅;高亮;安岩;张家齐;董科研;佟首峰 -专利权人：长春理工大学
申请日： 2021-12-31 - 公布日： 2023-04-25 - 主分类号： H04B10/50 文献下载
摘要：基于双液晶偏振光栅伺服跟踪的空间激光通信系统及方法，涉及空间激光通信领域，该系统中，外界光经液晶偏振光栅一衍射、液晶偏振光栅二衍射、主镜反射、次镜反射、快速反射镜一反射、波长分光片透射后进入通信接收支路；一部分光束依次经能量分光片反射、窄带滤光片一滤光、透镜组一会聚后进入CCD成像传感器；另一部分光束经能量分光片透射、窄带滤光片二滤光、透镜组二会聚后进入通信接收模块；激光器的激光依次经1/2波片转换、1/4波片转换、快速反射镜二反射、波长分光片反射、快速反射镜一反射、次镜反射、主镜反射、液晶偏振光栅二衍射、液晶偏振光栅一衍射后射出。本发明具有体积小、质量轻、扫描范围大、指向精度高的优点。
基于液晶偏振光栅伺服跟踪空间激光通信系统方法

[发明专利]动态条件下多数据的舱间超高速高可靠无线光通信装置-CN202210116019.7有效
发明人：佟首峰;张鹏;姜会林;王大帅;南航;李晓燕;于笑楠;宋延嵩 -专利权人：长春理工大学
申请日： 2022-01-28 - 公布日： 2023-04-18 - 主分类号： H04B10/032 文献下载
摘要：动态条件下多数据的舱间超高速高可靠无线光通信装置，涉及无线高速激光通信技术领域，为了解决现有技术存在的问题，其包括：载荷数据源一、载荷数据源二、激光器阵列一、激光器阵列二、激光器光开关阵列一、激光器光开关阵列二、主波分复用器一、主波分复用器二、备波分复用器一、备波分复用器二、波分复用光开关一、波分复用光开关二、准直器光开关、发射准直器一、发射准直器二、接收准直器一、接收准直器二、45°反射镜一、45°反射镜二、反射镜拉伸机构一、反射镜拉伸机构二、放大器光开关、前置光放大器一、前置光放大器二、解波分复用器一、解波分复用器二、解波分复用光开关一、解波分复用光开关二、光电探测器阵列一和光电探测器阵列二。
动态条件下多数超高速可靠无线光通信装置

[发明专利]一种飞机间测距通信一体化装置及方法-CN202211341236.2有效
发明人：董科研;于笑楠;宋延嵩;谢蕙阳;王潼;林鹏 -专利权人：长春理工大学
申请日： 2022-10-31 - 公布日： 2023-04-11 - 主分类号： H04B10/11 文献下载
摘要：本发明涉及空间激光通信领域，具体涉及一种飞机间组网测距通信一体化装置及方法。装置包括结构相同的光端机A和光端机B，光端机A包括调制器、激光器、光放大器1、光放大器2、探测器、数据处理器、光纤环形器、耦合器、红外跟踪相机、能量分光镜和电磁振镜；光纤环形器分别与光放大器1、光放大器2和耦合器连接；光放大器1与探测器连接，探测器与数据处理器连接；光放大器2与激光器连接，激光器与调制器连接；耦合器与电磁振镜之间放置能量分光镜，红外跟踪相机与电磁振镜连接。在不影响激光通信链路数据传输的基础上，实现飞机间组网，同时使用双向单程伪距测量技术可根据反馈的时间戳信号完成飞机间的距离测量。
一种飞机测距通信一体化装置方法

[发明专利]一种无源合作目标式激光测距定位系统和方法-CN202211317403.X在审
发明人： 于笑楠;陈帅;张磊;张鹏;张敏;张雷;佟首峰;李晓龙;陆静 -专利权人：长春理工大学
申请日： 2022-10-26 - 公布日： 2023-03-24 - 主分类号： G01S7/481 文献下载
摘要：本发明提供了一种无源合作目标式激光测距定位系统，所述系统包括：激光测距机、无刷电机和无源合作靶标；所述激光测距机置于待测目标中，用于发射激光光束；所述无刷电机置于所述激光测距机内部，用于控制所述激光测距机发射的光束对周围环境进行机械式扫描；所述无源合作靶标置于固定位置，用于与所述激光测距机交互，使获取所述待测目标的绝对位置。采用伪随机码标识合作靶标，并采用探测器接收后做本地相关，实现了对合作靶标的识别，以及使激光测距链路具有了扩频增益，提高了探测灵敏度，这些典型的优势，是实现激光测距定位中的光束建链最为重要的特征。
一种无源合作目标激光测距定位系统方法

[发明专利]空间激光通信基于光学相控阵大范围光束扫描系统和方法-CN202211465977.1在审
发明人：谷野;于笑楠;佟首峰;常帅;林鹏 -专利权人：长春理工大学
申请日： 2022-11-22 - 公布日： 2023-03-24 - 主分类号： H04B10/50 文献下载
摘要：本发明提供了一种空间激光通信基于光学相控阵大范围光束扫描系统，包括：波长可调谐激光器用于产生种子源激光信号，并将其输入至电光调制器；电光调制器，用于对输入的种子源激光信号进行调制，并将其输入至光纤放大器；光纤放大器，用于对输入的调制后的种子源激光信号进行功率放大，并将其发送至光波导相控阵；光波导相控阵，用于将输入的功率放大后的激光信号转为空间光发射；光束扫描控制器，用于控制所述光波导相控阵发射的空间光在空间方向上的偏转。基于硅基光学相控阵与液晶偏振光栅级联的空间激光通信光学相控阵大范围光束扫描系统，实现大范围的光束扫描控制。
空间激光通信基于光学相控阵范围光束扫描系统方法

[发明专利]一种零差相干探测单元中高精度鉴频鉴相方法及系统-CN202010038347.0有效
发明人：刘洋;佟首峰;常帅;宋延嵩;董岩;南航;张鹏;于笑楠;安喆 -专利权人：长春理工大学
申请日： 2020-01-14 - 公布日： 2023-03-24 - 主分类号： H03L7/087 文献下载
摘要：本发明涉及空间激光通信的技术领域，其中，一种零差相干探测单元中高精度鉴频鉴相方法，包括，S1：将信号光与本振光相干混频，输出鉴频信号，进行光电转换及信号整形，下变频采集获取初始频差信息，执行S2；S2：判断频率差是否位于鉴相带宽内，若否，执行S3，若是，执行S4；S3：将鉴别出来的初始频差信息作为调节量，拉小频率，执行S2；S4：输出反馈信号，停止鉴频，执行S5；S5：将信号光与本振光相干混频，对鉴相信号进行光电转换及信号整形，获得两路相位相位差90°的电信号，执行S6；S6：将一路电信号经过延迟与另一路电信号做异或运算，获得信号光与本振光相对方向及二倍频差，对二倍频差进行下变频，对频率进行积分运算，获取相位差信息。
一种相干探测单元中高精度鉴频鉴相方法系统

[发明专利]一种基于四象限探测器的通信、测距及定位一体化的装置-CN202211365023.3有效
发明人：董科研;于笑楠;宋延嵩;陈帅;林鹏;王潼 -专利权人：长春理工大学
申请日： 2022-11-03 - 公布日： 2023-02-10 - 主分类号： H04B10/112 文献下载
摘要：本发明具体涉及一种基于四象限探测器的通信、测距及定位一体化的装置，包括第一光端机和第二光端机，第一光端机和第二光端机摆放在大气信道中，且保持链路无遮挡；所述第一光端机和第二光端机结构相同，且都包括调制器、激光器、光功率放大器、四象限探测器、信号光调制及解调测控板和光学系统；第一光端机和第二光端机接收到对方发送的光信号及自身发射遇到对方反射回来的信号光，第一光端机和第二光端机接收到光信号后，通过各自的信号光调制及解调测控板对接收到的信号光进行解算获得解算结果，所述解算结果为接收到的通信信息及位置和方位。本发明使用设备及方法较为简单，在不增加设备复杂度的前提下，实现了通信，测距及定位的一体化。
一种基于象限探测器通信测距定位一体化装置

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