一种透射式激光通信发射及接收光路系统技术方案

本发明专利技术涉及一种透射式激光通信发射及接收光路系统。该系统包括发射光路、接收光路、激光光源三部分，其中发射光路由3片透镜组成，接收光路由3片非球面透镜和一个反射镜组成，在接收光路的第一面透镜边缘打孔，将发射光路的其中两面透镜固定在该孔中，由此实现了发射系统和接收系统共用一个透镜空间的目的，从而大幅度提高了光路的集成性，使得系统更加小巧、紧凑、便携。该透射式激光通信发射及接收光路系统具有结构简单、成本低、性能好等优点，具有较好的应用前景。较好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种透射式激光通信发射及接收光路系统


[0001]本专利技术涉及激光通信
，具体涉及一种透射式激光通信发射及接收光路系统。

技术介绍

[0002]激光通信的应用越来越广泛，常见的激光通信设备通常包括激光发射系统和激光接收系统。目前已有的激光通信收发装置大多同时使用信标光和信号光，当信号光的发射波长为1550nm时，接收波长为1558nm左右，带宽较大。激光通信设备的光学系统口径通常在100
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250mm之间，视场一般为5
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15mrad。此外在发射系统和接收系统间一般会加入望远系统，其放大倍率普遍在10
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30之间。
[0003]为了实现上述效果，目前绝大多数激光通信设备的光学系统通常采用反射式或折反射式，如此一来就会带来结构复杂、成本较高等问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的在于满足当前激光通信装置日趋轻量化、小型化的要求，提供一种透射式激光通信发射及接收光路系统，该系统包括发射光源1、发射光路、接收光路，其中发射光源1与发射光路共轴并且均位于接收光路一侧，发射光路中的至少一块发射透镜固定在接收光路的其中一块接收透镜中。
[0005]进一步的，所述接收光路包括依次共轴排列的接收透镜5、聚焦透镜6、透镜b 7，其中接收透镜5为凹凸透镜，聚焦透镜6为弯月透镜，透镜b 7为凹凸透镜。
[0006]进一步的，所述接收光路还包括反射镜8，所述反射镜8布置在接收光路的光轴上并且倾斜一定角度。反射镜8可以选用微振镜或平面反射镜，也可以选用分光镜或者分光棱镜。
[0007]进一步的，所述发射光路包括依次共轴排列的透镜a 2、发射透镜a3、发射透镜b 4，其中透镜a 2为双凹透镜，发射透镜a 3为凹凸透镜，发射透镜b 4为双凸透镜。发射透镜a 3、发射透镜b 4以微小间隔并排放置，可将经过透镜a 2扩束后的激光准直，同时便于装调。
[0008]更进一步的，所述发射透镜a 3、发射透镜b 4并排固定在接收透镜5边缘的同一安装孔中，并且发射透镜a 3或发射透镜b 4与接收透镜5的光学面面积之比不超过4％。
[0009]进一步的，所述发射光源1由半导体激光器输出的激光耦合进光纤而来，整个系统的波长为1550nm并且不采用信标光。
[0010]进一步的，所述发射光源1、发射光路、接收光路封装在同一个镜管中。
[0011]进一步的，所述发射光路的长度不超过100mm，优选为60mm；所述接收光路的长度不超过100mm，优选为96mm。
[0012]与现有同类产品相比，本专利技术的进步性体现在以下几点：(1)将发射系统的两面透镜与接收系统的一面透镜布置在一起，共用一个透镜空间，使得光路集成性高、轻小紧凑；(2)发射光路系统和接收光路系统均采用3片透镜实现透射式设计，用最少的透镜和最低的
成本实现了最好的激光通信效果；(3)该系统不使用信标光，无论是发射还是接收的信号光均为1550nm的激光，有利于降低成本。
附图说明
[0013]图1为本专利技术所述系统的结构示意图。
[0014]其中1
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发射光源，2
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透镜a，3
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发射透镜a，4
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发射透镜b，5
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接收透镜，6
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聚焦透镜，7
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透镜b，8
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反射镜。
具体实施方式
[0015]为使本领域普通技术人员充分理解本专利技术的技术方案和有益效果，以下结合具体实施例及附图进行进一步说明。
[0016]如图1所示的一种透射式激光通信发射及接收光路系统，主要用于实现点对点激光通信时激光信号的发射和接收。该系统主要由发射光路和接收光路两部分组成，其中发射光路包括激光器光源1、透镜a 2、发射透镜a 3、发射透镜b 4，接收光路包括接收透镜5、聚焦透镜6、透镜b 7、反射镜8。半导体激光器发出的激光耦合进NA不大于0.2的光纤作为发射光源1，该系统不使用信标光，发射与接收的信号光波长均为1550nm。
[0017]在接收光路的第一面接收透镜5的边缘打孔(孔径21mm)，发射光路的两块发射透镜(3和4)前后并排固定在该孔中，由此提高了整个光路的集成性，使得系统更加轻小紧凑。发射光路的透镜a 2采用耐高温材料，发射透镜a 3和发射透镜b 4均采用折射率大于1.9的材料。工作时发射光源1出射的激光经透镜a 2扩束，再经发射透镜a 3和发射透镜b 4扩束成20mm的光束出射。整个发射光路的长度约为60mm。
[0018]接收光路的有效口径为110mm，接收波长为1550nm。接收透镜5、聚焦透镜6、透镜b 7均采用折射率大于1.9的材料，且均为非球面透镜。为了获得更好的激光发射和接收效果，发射透镜a 3和发射透镜b 4与接收透镜5的光学面面积之比为0.036。反射镜8选用微振镜，主要用于调整聚焦光斑位置。接收光路系统的长度约为96mm，最后聚焦光斑大小为50um。
[0019]整个系统的具体参数如下：
[0020]
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种透射式激光通信发射及接收光路系统，其特征在于：该系统包括发射光源(1)、发射光路、接收光路，其中发射光源(1)与发射光路共轴并且均位于接收光路一侧，发射光路中的至少一块发射透镜固定在接收光路的其中一块接收透镜中。2.如权利要求1所述的系统，其特征在于：所述接收光路包括依次共轴排列的接收透镜(5)、聚焦透镜(6)、透镜b(7)，其中接收透镜(5)为凹凸透镜，聚焦透镜(6)为弯月透镜，透镜b(7)为凹凸透镜。3.如权利要求1或2所述的系统，其特征在于：所述接收光路还包括反射镜(8)，所述反射镜(8)布置在接收光路的光轴上并且倾斜一定角度。4.如权利要求1所述的系统，其特征在于：所述发射光路包括依次共轴排列的透镜a(2)、发射透镜a(3)、发射透镜b(4)，其中透镜a...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩新丽，董超，何钦政，高亦飞，张俊峰，杨振，蒋广通，韩松，
申请(专利权)人：湖北华中长江光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：