[发明专利]星间激光通信系统

摘要

一种星间激光通信系统，可应用于自由空间激光通信中。该系统装置的原理是在发射光路中，强度调制的激光经45°反射镜后，通过收发共用光路发射出去；在接收光路中，接收到的信号光首先通过收发共用光路，再经滤光片后入射到光电探测单元上，实现位置解算以及通信信号的提取。收发共用光路由前光楔、后光楔、收发透镜以及中孔反射镜组成。其中，通过前光楔和后光楔的协同旋转实现激光通信链路的建立；收发透镜的作用是对接收到的平行光进行聚焦以及对发射光进行准直输出；中孔反射镜主要实现收发光路的分离。本发明的特点是采用收发同轴的设计方案，减小了体积同时提高了系统的稳定性。利用发射波长和接收波长不同的方式，增加了系统的隔离度。并且利用旋转双光楔的方式，使得光束的偏向角达到±30°。

主权项

1.一种星间激光通信系统，其特征在于：包括激光器驱动单元(1)，半导体激光器(2)，第一泵浦激光器(3)，第一波分复用器(4)，第一光纤放大器(5)，第二泵浦激光器(6)，第二波分复用器(7)，第二光纤放大器(8)，45°反射镜(9)，中孔反射镜(10)，收发透镜(11)，前光楔(12)，后光楔(13)，太阳滤光片(14)，后光楔电机(15)，前光楔电机(16)，滤光片(17)，光电探测单元(18)，位置解算单元(19)，信号处理单元(20)和主控单元(21)；在发射光路中，所述的主控单元(21)产生所需的调制电信号经激光器驱动单元(1)后调制所述的半导体激光器(2)，半导体激光器(2)输出的光和第一泵浦激光器(3)输出的光经第一波分复用器(4)合束后通过第一光纤放大器(5)实现光信号的第一级放大，第一级放大的光信号和第二泵浦激光器(6)输出的光经第二波分复用器(7)合束后通过第二光纤放大器(8)实现光信号的第二级放大，第二级放大后的光信号经过45°反射镜(9)反射后无衰减的通过中孔反射镜(10)的中空部分，形成发射光束经所述的收发透镜(11)准直输出后依次经过前光楔(12)和后光楔(13)，通过控制前光楔电机(16)转动前光楔(12)和通过控制后光楔电机(15)转动后光楔(13)，改变发射光束的指向，使发射光束经所述的太阳滤光片(14)透射；在接收光路中，所述的太阳滤光片(14)将背景光中的杂散光滤除，使接收光束经太阳滤光片(14)透射后，依次经过后光楔(13)和前光楔(12)，通过控制前光楔电机(16)转动前光楔(12)和通过控制后光楔电机(15)转动后光楔(13)，改变接收光束的指向，使接收光束经收发透镜(11)透射后以汇聚的光束入射到中孔反射镜(10)上，经中孔反射镜(10)反射后，入射到滤光片(17)，经该滤光片(17)透射后，入射到光电探测单元(18)上，经光电探测单元(18)转换为电信号输出；所述的信号处理单元(20)接收电信号并解算出通信信号，主控单元(21)接收信号处理单元(20)解算出的通信信号，所述的位置解算单元(19)接收电信号并解算出入射光束的位置信号，前光楔电机(16)和后光楔电机(15)接收位置解算单元(19)解算出的入射光束位置进而驱动前光楔(12)和后光楔(13)。