[发明专利]一种离轴反射式光学天线及系统

说明书

本发明涉及一种离轴反射式光学天线，包括：壳体和设置在壳体内的离轴抛物面反射镜，以及设置在壳体一端的光纤接口；光纤接口设置在离轴抛物面反射镜的焦点处，光纤接口用于发射或接收信号光后进行传输；相比现有技术，本发明反射式光学发射天线使用器件较少，将光纤接口直接设置在离轴抛物面反射镜焦点位置处，安装调试简单方便；采用离轴抛物面反射镜，和离轴准直耦合方式，耦合效率高；本发明反射式光学发射天线，对不同波段的光具有相同光路，避免了不同波长的色差对对准装调造成的不利影响。

技术领域

本发明属于空间激光通信技术领域，特别涉及一种离轴反射式光学天线及系统。

背景技术

在激光通信系统中，用于空间光通信的收发端机在开始激光通信之前，必须将收发端机进行对准，并且这种对准要求有很高的精度。现有的空间光通信光学天线一般为透射式的光学透镜系统，这种光学天线是采用平行光通过透镜汇聚的原理，然而一般用于通信的激光波长为1550nm或1310nm的非可见光，这给激光通信系统收发两端的对准调节工作带来很大的困难，因此目前最好的解决办法是，先采用可见光波段内的激光进行系统的对准，之后再用非可见光实现激光通信。

然而这种先用可见光波段的激光进行系统对准，再用非可见光波段的激光进行通信的方式，给现有的透镜式光学天线带来了极大的挑战，在实际应用中，十分不便。用于对准的可见光和用于通信的非可见光具有的波长不同，在透镜式光学系统中存在色差问题。在远距离自由空间激光通信中，尤其是大气自然环境下的激光通信，系统作用距离远，链路损耗大，接收机接收到的信号光功率十分微弱，为了有效的提取光信号，要求接收系统具有很高的耦合效率。传统的透镜式光学天线，由于通信激光与对准激光之间存在色差，即使使用对准激光实现了对准，仍会导致接收端光纤的耦合效率降低，提取的光信号微弱，无法满足系统的使用要求。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种采用离轴抛物面反射镜、应用于远距离自由空间激光通信的离轴反射式光学天线。

为实现以上目的，本发明采用如下技术方案:一种离轴反射式光学天线，包括：壳体和设置在所述壳体内的离轴抛物面反射镜，以及设置在所述壳体一端的光纤接口；所述光纤接口设置在所述离轴抛物面反射镜的焦点处，所述光纤接口用于发射或接收信号光后进行传输。

优选地，所述壳体包括第一光通道和第二光通道，所述第一光通道的一端与所述第二光通道的一端相连接；所述离轴抛物面反射镜设置在所述第一光通道与所述第二光通道相连接的一端；所述光纤接口设置在所述第一光通道的另一端，且所述光纤接口位于所述离轴抛物面反射镜的焦点处。

优选地，所述第一光通道与所述第二光通道的夹角小于90度。

优选地，所述第一光通道与所述第二光通道的夹角为90度，所述离轴抛物面反射镜采用离轴角为90度的离轴抛物面反射镜。

优选地，所述第一光通道和所述第二光通道为一体成型结构。

优选地，还包括与所述壳体的一端可拆卸式固定连接的保护盖。

优选地，所述保护盖与所述壳体螺纹连接或卡合连接。

优选地，所述离轴抛物面反射镜采用离轴抛物金属膜反射镜。

优选地，所述光纤接口采用SC、ST或FC中的一种。

本发明还提供一种离轴反射式光学天线系统，用于空间光通信系统中，包括第一发射天线、第一接收天线、第二发射天线和第二接收天线；

所述第一发射天线、所述第一接收天线、所述第二发射天线和所述第二接收天线均采用以上技术方案中所述的离轴反射式光学天线；所述第一发射天线和第一接收天线位于所述空间光通信系统的一端，所述第二接收天线和第二发射天线位于所述空间光通信系统的另一端；