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专利号: 2021109454565
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:2024-02-28
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种小型化无人机激光通信装置,其特征在于:包括发射光学系统(1)、发射反射镜(2)、打孔反射镜(3)、伺服摆镜(4)、分光片(5)、跟踪捕获镜组(6)、CMOS相机(7)、通信接收镜组(8)和APD探测器(9),所述的伺服摆镜(4)设置在下板(10)的下部,所述的跟踪捕获镜组(6)、CMOS相机(7)、APD探测器(9)、通信接收镜组(8)和发射光学系统(1)均安装在下板(10)的上部,所述的分光片(5)、打孔反射镜(3)和发射反射镜(2)均安装在上板(11)上,所述的上板(11)安装在下板(10)的中心处,在下板(10)的中心处设有开孔,所述的通信接收镜组(8)和跟踪捕获镜组(6)分别位于分光片(5)的两侧,所述的发射反射镜(2)和跟踪捕获镜组(6)分别位于打孔反射镜(3)的两侧,所述的分光片(5)为能量分光片,所述打孔反射镜(3)具有一个通孔(12)和一个反射面,其中反射面位于跟踪捕获镜组(6)的一侧;

所述的发射光学系统(1)发射的激光经发射反射镜(2)反射后通过打孔反射镜(3)的通孔(12)到达伺服摆镜(4),再经伺服摆镜(4)反射后出射到配合使用的激光通信装置;所述的激光通信装置同时接收配合使用的激光通信装置发射的激光信号,接收到的激光经伺服摆镜(4)和打孔反射镜(3)的反射面反射后由分光片(5)对光束进行分光,经分光片(5)后的光路分成两部分,其中透射光经通信接收镜组(8)后由APD探测器(9)接收,反射光经跟踪捕获镜组(6)后由CMOS相机(7)接收。

2.根据权利要求1所述的一种小型化无人机激光通信装置,其特征在于:所述无人机激光通信装置的通信发射和通信接收为同一波长;所述无人机激光通信装置的通信光和信标光为同一波长。

3.根据权利要求1所述的一种小型化无人机激光通信装置,其特征在于:打孔反射镜(3)的通孔(12)使发射的激光的光束完全通过,打孔反射镜(3)的反射面用于将来自伺服摆镜(4)的反射光反射。

4.根据权利要求1所述的一种小型化无人机激光通信装置,其特征在于:打孔反射镜(3)上的通孔(12)为椭圆形。

5.根据权利要求1所述的一种小型化无人机激光通信装置,其特征在于:所述伺服摆镜(4)采用两轴两框架结构,包括万向架和俯仰架,伺服摆镜(4)的万向架方位旋转范围为:+

150°~‑150°,伺服摆镜(4)的俯仰架俯仰范围为:+6°~‑6°。

6.根据权利要求1所述的一种小型化无人机激光通信装置,其特征在于:所述打孔反射镜(3)通过打孔反射镜镜架(12)安装在上板(11)上,所述分光片(5)通过分光片镜架(14)安装正在上板(11)上。

7.根据权利要求1所述的一种小型化无人机激光通信装置,其特征在于:所述能量分光片的分光比为2:8。

8.根据权利要求1所述的一种小型化无人机激光通信装置,其特征在于:所述发射光学系统(1)采用透射式光学结构以及收发共口径模式,发射光学系统(1)的光路采用折叠布置。

9.根据权利要求1所述的一种小型化无人机激光通信装置,其特征在于:所述跟踪捕获镜组(6)和通信接收镜组(8)均采用入瞳前置光学布置,跟踪光路和通信光路共轴布置,且共用同一个光阑。

10.根据权利要求1‑9中任一项所述的一种小型化无人机激光通信装置,其特征在于:所述CMOS相机(7)的像元大小为6.5μm,规格为1024*1024,所述APD探测器(9)为大靶面的Si‑APD探测器,靶面大小为3mm,通信速率为100Mbps。