用于空间激光通信中的主镜遮光结构及空间激光通信系统技术方案

本实用新型专利技术属于空间激光通信领域，具体涉及一种用于空间激光通信中的主镜遮光结构及空间激光通信系统，所述主镜遮光结构包括收发光束的通光结构以及太阳直射光的挡板，主镜遮光结构的主镜设置在太阳直射光的挡板上；主镜遮光结构的主镜为一个离轴抛物面，并在主镜遮光结构的主镜的下腹开凿一个茶壶嘴状的收发光束的通光结构，茶壶嘴状截面面积较大的一面朝上，面积较小的一端朝下且更靠近光束入射端；本发明专利技术的遮光结构具有结构简单、质量轻、遮挡面积大、稳定性好等特点，同时便于装配和测试，为实现光学天线系统良好的工作性能提供了可靠保障，可满足光学系统的发射和接收过程中高质量、高性能功能。高性能功能。高性能功能。

【技术实现步骤摘要】
用于空间激光通信中的主镜遮光结构及空间激光通信系统


[0001]本技术属于空间激光通信领域，具体涉及一种用于空间激光通信中的主镜遮光结构及空间激光通信系统。

技术介绍

[0002]在卡式离轴收发共用天线的组成结构中，空间激光通信系统中对光学天线性能要求较高，既要求考虑光学终端的体积、重量小，又要求空间杂散辐射影响小。与传统卡式共轴光学天线不同，卡式离轴主镜遮光结构腹部通常需开凿出通光口，以保证主镜收发光束通过。太阳是空间环境中最大、最强烈的光源，其直射光容易通过该通光口直接进入光学终端中，导致大量杂散光线，这直接影响通信性能。

技术实现思路

[0003]为了降低空间激光通信中太阳直射杂散光的影响，本专利技术提出一种用于空间激光通信中的主镜遮光结构及空间激光通信系统，所述主镜遮光结构包括收发光束的通光结构以及太阳直射光的挡板，主镜遮光结构的主镜设置在太阳直射光的挡板上；主镜遮光结构的主镜为一个离轴抛物面，并在主镜遮光结构的主镜的下腹开凿一个茶壶嘴状的收发光束的通光结构，茶壶嘴状截面面积较大的一面朝上，面积较小的一端朝下且更靠近光束入射端。
[0004]作为一种优选实施方式，主镜遮光结构的表面上具有螺纹消光结构，使直射太阳光不断耗散，进一步抑制杂光传播。
[0005]优选的，螺纹为普通矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形内螺纹中的一种或者几种的组合。
[0006]作为一种优选实施方式，主镜遮光结构采用铝基碳化硅材料制成；铝基碳化硅材料易加工，具有比刚度高、抗震性好、表面易处理、重量轻等特点，有利于遮挡太阳直射光的同时减小光学终端质量。
[0007]作为另一种优选实施方式，遮光结构材料为硬铝合金，稳定性较高，适用于空间激光通信系统。
[0008]作为一种优选实施方式，主镜遮光结构的表面上具有消光黑漆或经过阳极氧化，消光黑漆为Aeroglaze Z306涂漆、463
‑3‑
8涂漆、443
‑3‑
8涂漆、NextelSuede涂漆、Pioneer Optical Black、Tiodize等可见光至短、长波红外材料，有利于消减杂散光，提高信噪比。
[0009]本专利技术还提出一种空间激光通信系统，包括上述任一一种用于空间激光通信中的主镜遮光结构，主镜遮光结构不和主镜结构直接接触，所述用于空间激光通信中的主镜遮光结构安装在光学终端前挡板或光学终端上挡板上，避免太阳带给遮光结构的热量及形变直接传导到主镜上，减小主镜形变，保障光线天线性能。
[0010]本专利技术的遮光结构具有结构简单、质量轻、遮挡面积大、稳定性好等特点，同时便于装配和测试，为实现光学天线系统良好的工作性能提供了可靠保障，可满足光学系统的
发射和接收过程中高质量、高性能功能。
附图说明
[0011]图1是本申请实施例1的主镜遮光结构的立体结构示意图1；
[0012]图2是本申请实施例2的主镜遮光结构的立体结构示意图2；
[0013]图3是图1中的主镜次镜发射接收过程示意图；
[0014]图4是图1中的主镜遮光结构遮挡太阳直射光束示意图；
[0015]图5是图2中的主镜遮光结构遮挡太阳直射光束示意图。
具体实施方式
[0016]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0017]本专利技术提出一种用于空间激光通信中的主镜遮光结构，所述主镜遮光结构包括收发光束的通光结构以及太阳直射光的挡板，主镜遮光结构的主镜设置在太阳直射光的挡板上；主镜遮光结构的主镜为一个离轴抛物面，并在主镜遮光结构的主镜的下腹开凿一个茶壶嘴状的收发光束的通光结构，茶壶嘴状截面面积较大的一面朝上，面积较小的一端朝下且更靠近光束入射端。
[0018]进一步的，主镜遮光结构和主镜位于同一条直线上，根据主镜反射光束方向，确定主镜遮光结构底部收发光束通光位置，使经主镜反射的光束能够按照设定路径无遮挡传播，同时大面积遮挡来自太阳的直射光束进入光学终端内部。
[0019]遮光结构的主镜是一个离轴抛物面，水平方向射入的平行光束将被汇聚到下腹部出射，因此，中空圆筒样式的遮光结构也在下腹部开凿并扩展出一个茶壶嘴样式的结构，如附图2所示，保证正常收发光束通过的同时，遮挡非收发光束，使其多次反射，以此达到消减杂散光的目的。
[0020]附图1所示的结构也是基于同样的思想，只是相比于附图2所示结构更为简单：即通过在中空圆筒下方增加4个面的挡板，并保留正常收发光束的通光孔，遮挡非收发光束，使其多次反射，以此达到消减杂散光的目的。
[0021]实施例1
[0022]本技术提供了一种用于空间激光通信中的主镜遮光结构，如图1所示。
[0023]本技术的主镜1是光学天线的重要组成部分，主镜1与次镜2配套使用时，主镜1与次镜2的具体发射与接收过程如图3所示：
[0024]发射过程：
[0025]步骤一：系统内部平行光入射至次镜2，光束经过次镜2后光束直径增大。
[0026]步骤二：经过次镜2的光束反射至主镜1，变为平行光传输至远端，完成激光光波发射功能。
[0027]接收过程：
[0028]步骤一：远端平行光入射至主镜1，光束经过主镜1后光束直径减小。
[0029]步骤二：经过主镜1的光束反射至次镜2，变为平行光进入接收与探测系统，完成远距离微弱光信号的接收功能。
[0030]本技术的主镜1遮光结构是光学天线的重要组成部分，主镜1遮光结构遮挡太阳直射光进入系统示意如图4所示：
[0031]太阳光以某角度直射进入主镜1遮光结构腹部开口处，遮光结构对太阳直射光束进行遮挡，太阳直射光束在遮光结构内被反射、散射及吸收，经过多次反射、散射及吸收，只有较少杂光继续进入系统内部传播。主镜1遮光结构完成对太阳直射光束的抑制作用。
[0032]实施例2
[0033]本技术提供了一种用于空间激光通信中的主镜遮光结构，如图2所示。
[0034]本技术的主镜1遮光结构是光学天线的重要组成部分，主镜1与次镜2配套使用时，主镜1与次镜2的具体发射与接收过程如图3所示：
[0035]发射过程：
[0036]步骤一：系统内部平行光入射至次镜2，光束经过次镜2后光束直径增大。
[0037]步骤二：经过次镜2的光束反射至主镜1，变为平行光传输至远端，完成激光光波发射功能。
[0038]接收过程：
[0039]步骤一：远端平行光入射至主镜1，光束经过主镜1后光束直径减小。
[0040]步骤二：经过主镜1的光束反射至次镜2，变为平行光进入接收与探测系统，完成远距离微弱光信号的接收功能。
[0041]本技术的主镜1遮本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于空间激光通信中的主镜遮光结构，其特征在于，所述主镜遮光结构包括收发光束的通光结构以及太阳直射光的挡板，主镜遮光结构的主镜设置在太阳直射光的挡板上；主镜遮光结构的主镜为一个离轴抛物面，并在主镜遮光结构的主镜的下腹开凿一个茶壶嘴状的收发光束的通光结构，茶壶嘴状截面面积较大的一面朝上，面积较小的一端朝下且更靠近光束入射端。2.根据权利要求1所述的用于空间激光通信中的主镜遮光结构，其特征在于，主镜遮光结构的表面上具有螺纹消光结构。3.根据权利要求1所述的用于空间激光通信中的主镜遮光结构，其特征在于，螺纹为普通矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形内螺纹中的一种或者几种的组合。4.根据权利要求1所述的用于空间激光通信中的主镜遮光结构，其特征在于，主镜遮光结构材料为铝基碳化硅材料。5.根据权利要求1所述的用于空间激光通信中的主镜遮光结构，其特征在于，主镜遮光结构材料为硬铝合金。6.根据权利要求1所述的用于空间激光通信中的主镜遮光结构，其特征在于，主镜遮光结构的表面...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘栋，彭红攀，杨中华，李梦男，王泽，王聪，兰超，王海升，
申请(专利权)人：东方红卫星移动通信有限公司，
类型：新型
国别省市：