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专利号: 2020114282418
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:

1.一种共接收光路无线激光通信组网天线,其特征在于,包括:跟踪瞄准单元、激光发射单元、共用接收光学单元和通信与探测单元;

所述跟踪瞄准单元,包括粗跟踪机构、缩束镜、振镜、分光片、发射整形镜和聚光镜;

所述粗跟踪机构包括方位轴系、俯仰轴系和反射镜,所述俯仰轴系正交安装在所述方位轴系上,所述反射镜安装在所述俯仰轴系上,所述反射镜的法线与所述俯仰轴系轴线垂直,所述粗跟踪机构通过所述方位轴系及所述俯仰轴系的旋转运动带动所述反射镜实现光束粗指向;

所述缩束镜安装在所述粗跟踪机构下方,所述缩束镜的光轴与所述方位轴系的轴线重合,所述缩束镜通过对光束的缩放实现所述反射镜与所述振镜镜面尺寸匹配;

所述振镜安装在所述缩束镜后,且与所述缩束镜的光轴在同一平面内成45°角,所述振镜用于实现光轴精密指向;

所述分光片安装在所述振镜后,所述分光片的法线与所述缩束镜光轴共面且与所述振镜轴线垂直;

所述发射整形镜的光轴与所述聚光镜的光轴垂直且焦点位于所述分光片中心,所述发射整形镜、所述聚光镜的光轴与所述缩束镜的光轴在同一平面内,所述发射整形镜的光轴平行于所述缩束镜的光轴,所述聚光镜安装在所述分光片后;所述跟踪瞄准单元用于跟踪通信目标的发射光;

所述激光发射单元,包括激光器、光开关、调制器和光纤;

所述激光器通过光纤与所述光开关的输入端连接,所述光开关的输出端通过光纤与所述调制器连接,所述调制器通过光纤与所述发射整形镜连接;

所述光纤的端面位于所述发射整形镜的焦点;所述光开关用于控制光通断;

所述共用接收光学单元包括旋转抛物面镜和主接收镜,所述主接收镜与所述旋转抛物面镜同轴,且位于所述旋转抛物面镜开口的反方向;

所述旋转抛物面镜用于将指向其焦点的光反射后平行于所述旋转抛物面镜的旋转轴进入所述主接收镜;

所述通信与探测单元包括分光片、窄带滤光片、能量分光片、接收镜、通信探测器、接收镜和位置探测器;

所述分光片安装在所述主接收镜的轴线上且其法线与所述主接收镜成45°角;

所述窄带滤光片安装在所述分光片的法线与所述主接收镜的轴线确定的平面内,且所述分光片的法线为所述窄带滤光片的轴线与主接收镜的轴线夹角的角平分线;

所述能量分光片的中心位于所述窄带滤光片的轴线上,且与窄带滤光片的轴线成45°角;所述通信探测器安装在所述接收镜的焦点位置,所述接收镜与所述窄带滤光片同轴,分别位于所述能量分光片的两侧;所述位置探测器安装在所述接收镜的焦点位置,所述接收镜的轴线在所述能量分光片的法线与所述窄带滤光片的轴线构成的平面内,且垂直通过所述能量分光片的中心;

所述分光片用于对特定波长光的选择,所述通信探测器用于调节通信目标发射光的信号,所述位置探测器用于测量通信目标位置,其与所述振镜构成精跟踪回路,所述位置探测器与所述粗跟踪机构构成粗跟踪回路。

2.根据权利要求1所述的一种共接收光路无线激光通信组网天线,其特征在于:所述跟踪瞄准单元及所述通信与探测单元的数量均与通信目标数量相同。

3.根据权利要求1所述的一种共接收光路无线激光通信组网天线,其特征在于:所述跟踪瞄准单元中的聚光镜的焦点均与共用接收光学单元中旋转抛物面镜的焦点重合。