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专利号: 2017114539641
申请人: 长春理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电通信技术
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种同频段偏振复用空间激光通信光端机,其包括望远镜(1)、快速反射镜(2)、λ/4波片(3)、偏振分光棱镜(4)、法拉第旋光器一(5)、法拉第旋光器二(6)、偏振分光器一(7)、偏振分光器二(8)、P光激光发射机(9)、S激光发射机(10)、保偏光纤一(11)、保偏光纤二(12)、光纤准直镜一(13)、光纤准直镜二(14)、窄带滤光片一二(15)、窄带滤光片二(16)、检偏器一(17)、检偏器二(18)、耦合镜组一(19)、耦合镜组二(20)、接收光纤一(21)、接收光纤二(22)、S光接收光端机(23)和P光接收光端机(24);

通信光接收过程为:

左旋圆偏振光与右旋圆偏振光同时通过望远镜(1)缩束、再入射到快速反射镜(2)调整角度、然后两束光经过λ/4波片(3),透过λ/4波片(3)后改变偏振态为P光与S光,然后P光与S光入射至偏振分光棱镜(4)。

P光经过偏振分光棱镜(4)透射至法拉第透镜一(5),P光经过法拉第透镜一(5)后偏振方向发生45°旋转,然后P光进入偏振分光器一(7),在偏振分光器一(7)内部透射,然后P光依次进入窄带滤光片一(15)与检偏器一(17)滤除杂散光,然后P光进入耦合透镜组一(19),被耦合透镜组一(19)耦合进接收光纤一(21),最后P光经过接收光纤一(21)进入P光通信接收机(23)。

S光经过偏振分光棱镜(4)反射至法拉第透镜二(6),S光经过法拉第透镜二(6)后偏振方向发生45°旋转,然后S光进入偏振分光器二(8)、在偏振分光器二(8)内部反射,然后S光依次进入窄带滤光片二(16)与检偏器二(18)滤除杂散光、然后S光进入耦合透镜组二(20)、被耦合透镜组二(20)耦合进接收光纤二(22),最后S光经过接收光纤二(22)进入S光通信接收机(24);

通信光发射过程为:

P激光发射机(9)产生P光,P光经过保偏光纤一(11)传输至光纤准直镜一(13),经过光纤准直镜一(13)准直进入空间,然后P光进入偏振分光器(7),在偏振分光器(7)内部反射后再进入法拉第旋光器一(5),透过法拉第旋光器一(5)后偏振方向发生45°旋转,再经过偏振分光棱镜(4),透过偏振分光棱镜(4)与S光合并在一起。

S激光发射机(10)产生S光,S光经过保偏光纤二(12)传输至光纤准直镜二(14),经过光纤准直镜二(14)准直进入空间,然后S光进入偏振分光器(8),在偏振分光器(8)内部透射后再进入法拉第旋光器二(6),透过法拉第旋光器二(6)后偏振方向发生45°旋转,再经过偏振分光棱镜(4),在偏振分光棱镜(4)内部反射后与P光合并在一起;

合束后P光与S光同时进入λ/4波片(3),P光与S光经过λ/4波片(3)后分别变为左旋圆偏振光与右旋圆偏振光,左旋圆偏振光与右旋圆偏振光再经过快速反射(2)调整发射方向,然后经过望远镜(1)扩束后射向通信对象。

2.根据权利要求1所述的一种基于光学相控阵的分口径激光通信光端机,其特征在于,所述望远镜(1)即可为透射式望远镜也可为反射式望远镜,口径取决于通信距离远近。

3.根据权利要求1所述的一种基于光学相控阵的分口径激光通信光端机,其特征在于,所述法拉第旋光器一(5)与法拉第旋光器二(6)可使入射线偏振光振动方向旋转45°。

4.根据权利要求1所述的一种基于光学相控阵的分口径激光通信光端机,其特征在于,所述偏振分光器一(7)、偏振分光器二(8)与偏振分光棱镜(4)的光矢量振动方向相差45°。

5.根据权利要求1所述的一种基于光学相控阵的分口径激光通信光端机,其特征在于,所述偏振分光器一(7)、偏振分光器二(8)为格兰棱镜,隔离度大于80dB。

6.根据权利要求1所述的一种基于光学相控阵的分口径激光通信光端机,其特征在于,所述P光激光发射机(9)与S激光发射机(10)发射波段为980nm、1064nm.1330nm或者1550nm波段,通信速率大于5.0Gbps。

7.根据权利要求1所述的一种基于光学相控阵的分口径激光通信光端机,其特征在于,所述保偏光纤一(11)与保偏光纤二(12)为单模领结型光纤,只能通过一个振动方向的光。

8.根据权利要求1所述的一种基于光学相控阵的分口径激光通信光端机,其特征在于,所述窄带滤光片一二(15)和窄带滤光片二(16)的光谱带宽小于5nm,透过率>95%。

9.根据权利要求1所述的一种基于光学相控阵的分口径激光通信光端机,其特征在于,所述检偏器一(17)和检偏器二(18)的消光比>2000:1,透过率>99.8%。

10.根据权利要求1所述的一种基于光学相控阵的分口径激光通信光端机,其特征在于,所述P光通信接收机(23)与S光通信接收机(24)可为相干通信接收机也可为直接探测接收机。