【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及空间激光通信终端领域，尤其涉及一种微型转台式高速同轨空间激光通信终端。
技术介绍
1、目前激光通信对通信速率提出了越来越高的要求，在功率不变的约束条件下，就要求发射及接受增益越来越大，口径越大激光通信的增益越高，在激光通信的远距离应用中为满足远距离高速通信的链路需求，通常通过增大接收口径来增大系统增益，但增大天线口径的同时也带来系统体积重量大幅增加的问题。
2、现有技术都采用整体转台式的系统方案，转台的引入带来控制复杂度、在轨标校难度增加等问题，而且系统体积的增加，往往带来转台重量的增加，使得激光通信终端总重量通常都很大。
3、因此，如何保证在满足高数据速率系统对提高增益要求的同时，降低通信终端的重量和成本，并满足同轨面指向范围要求，是目前研究的重要问题。
技术实现思路
1、本专利技术主要解决的技术问题是提供一种微型转台式高速同轨空间激光通信终端，解决如何保证在满足高数据速率对提高系统增益要求的同时，降低通信终端的重量和成本，并满足同轨面指向范围要求的问题。
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用的一个技术方案是提供一种微型转台式高速同轨空间激光通信终端，包括微型二维反射转台、标校相机、光学天线、第一快速反射镜、第一分光镜、接收单元、第二分光镜、通信光发射单元、第二快速反射镜和捕跟光发射单元。
3、微型二维反射转台对对向的通信终端完成初指向后锁紧，用于扩展捕获视场；标校相机的光轴与通信终端的零位光轴平行，当标校相机探测到
4、接收光经过微型二维反射转台反射入光学天线，经过光学天线缩束、第一快速反射镜反射、再经第一分光镜反射入接收单元；接收单元接收接收光，并将接收光转化为电信号，用于解调接收。
5、通信光发射单元产生发射通信光，发射通信光经过第二分光镜反射、第一分光镜透射、第一快速反射镜反射、光学天线扩束后，再经过微型二维反射转台反射至对向的通信终端，发射通信光用于实现与对向的通信终端之间的通信。
6、捕跟光发射单元产生发射捕跟光，发射捕跟光经过第二快速反射镜反射、第二分光镜透射，再经过第一分光镜透射、第一快速反射镜反射、光学天线扩束后，再经过微型二维反射转台反射至对向的通信终端；通信终端通过控制第二快速反射镜的角度使发射捕跟光、发射通信光和接收光同轴线。
7、在一些实施例中，接收单元包括第一滤光片、接收镜组、第三分光镜、第二滤光片和捕跟探测器，还包括第三滤光片和通信探测器。
8、接收光进入接收单元后，经过第一滤光片滤除杂光，然后由接收镜组将接收光汇聚到第三分光镜，第三分光镜将接收光分为两路，一路为接收捕跟光，另一路为接收通信光。
9、接收捕跟光经第三分光镜反射，再经过第二滤光片滤除杂光后汇聚到捕跟探测器，捕跟探测器将接收捕跟光转化为电信号，测量接收光入射的角度以及通信。
10、接收通信光经第三分光镜透射，再经过第三滤光片滤除杂光后汇聚到通信探测器，通信探测器将接收通信光转化为电信号，用于解调接收和通信。
11、在一些实施例中，通信光发射单元包括通信光发射镜组和通信光光源，通信光光源为波长范围1535nm-1570nm的c波段激光光源，通信光光源产生发射通信光，发射通信光经通信光发射镜组准直发射至第二分光镜。
12、捕跟光发射单元包括捕跟光发射镜组和捕跟光光源，捕跟光光源为近红外半导体激光器，波长范围为：700nm-1064nm；捕跟光光源产生发射捕跟光，发射捕跟光经过捕跟光发射镜组准直发射至第二快速反射镜，再经过第二快速反射镜反射出去。
13、在一些实施例中，第一分光镜、第二分光镜和第三分光镜均为二向色分光镜。
14、在一些实施例中，捕跟探测器为近红外探测器；通信探测器为铟镓砷探测器或相干平衡探测器，用于高速解调通信。
15、在一些实施例中，第一快速反射镜为音圈式快速反射镜，第一快速反射镜的机械转角±β满足：β>nθ/2，其中，n为光学天线的放大率，θ为微型二维反射转台完成初指向后不确定区域的最大范围角度。
16、在一些实施例中，标校相机为近红外增强型相机，标校相机的视场大于微型二维反射转台完成初指向后不确定区域的最大范围角度θ。
17、在一些实施例中，光学天线为反射式或透射式光学天线，用于对接收光缩束，以及对发射捕跟光和发射通信光进行扩束。
18、在一些实施例中，第二快速反射镜为陶瓷压电式快速反射镜，第二快速反射镜的机械转角±γ满足：其中，δ为由于发射振动应力释放造成的最大发射捕跟光光轴、发射通信光光轴以及接收光光轴之间离轴最大可能范围。
19、在一些实施例中，微型二维反射转台包括u型框架、反射镜、底座、俯仰浮动轴系和方位浮动轴系，俯仰浮动轴系和方位浮动轴系由步进电机驱动，反射镜的口径在光轴垂面内的投影完全覆盖光学天线和标校相机的口径。
20、有益效果：本专利技术公开了一种微型转台式高速同轨空间激光通信终端，包括微型二维反射转台、标校相机、第一快速反射镜、光学天线、第一分光镜、接收单元、第二分光镜、通信光发射单元、第二快速反射镜和捕跟光发射单元；接收光经过微型二维反射转台反射入光学天线，接收光经过光学天线缩束、第一快速反射镜反射、再经第一分光镜反射入接收单元，接收单元接收接收光，并将接收光转化为电信号，用于解调接收和通信；通信光发射单元产生发射通信光，发射通信光经过第二分光镜反射、第一分光镜透射、第一快速反射镜反射、光学天线扩束后，再经过微型二维反射转台反射至对向的通信终端，发射通信光用于实现与对向的通信终端之间的通信；捕跟光发射单元产生发射捕跟光，发射捕跟光经过第二快速反射镜反射、第二分光镜透射、第一分光镜透射、第一快速反射镜反射、光学天线扩束后，再经过微型二维反射转台反射至对向的通信终端；通信终端通过控制第二快速反射镜的角度使发射捕跟光、发射通信光和接收光同轴线，微型二维反射转台用于扩展接收光、发射通信光以及发射捕跟光的视场。本专利技术能够保证在满足高速系统增益要求的同时，降低通信终端的重量和成本，并满足同轨面指向范围要求。
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1.一种微型转台式高速同轨空间激光通信终端，其特征在于，包括微型二维反射转台、标校相机、光学天线、第一快速反射镜、第一分光镜、接收单元、第二分光镜、通信光发射单元、第二快速反射镜和捕跟光发射单元；
2.根据权利要求1所述的小型化高速同轨星间激光通信终端，其特征在于，所述接收单元包括第一滤光片、接收镜组、第三分光镜、第二滤光片和捕跟探测器，还包括第三滤光片和通信探测器；
3.根据权利要求2所述的小型化高速同轨星间激光通信终端，其特征在于，所述通信光发射单元包括通信光发射镜组和通信光光源，所述通信光光源为波长范围1535nm-1570nm的C波段激光光源，所述通信光光源产生所述发射通信光，所述发射通信光经所述通信光发射镜组准直发射至所述第二分光镜；
4.根据权利要求2所述的小型化高速同轨星间激光通信终端，其特征在于，所述第一分光镜、所述第二分光镜和所述第三分光镜均为二向色分光镜。
5.根据权利要求2所述的小型化高速同轨星间激光通信终端，其特征在于，所述捕跟探测器为近红外探测器；所述通信探测器为铟镓砷探测器或相干平衡探测器，用于高速解调通
6.根据权利要求1所述的小型化高速同轨星间激光通信终端，其特征在于，所述第一快速反射镜为音圈式快速反射镜，所述第一快速反射镜的机械转角±β满足：β>nθ/2，其中，n为所述光学天线的放大率，θ为微型二维反射转台完成初指向后不确定区域的最大范围角度。
7.根据权利要求1所述的小型化高速同轨星间激光通信终端，其特征在于，所述标校相机为近红外增强型相机，所述标校相机的视场大于微型二维反射转台完成初指向后不确定区域的最大范围角度θ。
8.根据权利要求1所述的小型化高速同轨星间激光通信终端，其特征在于，所述光学天线为反射式或透射式光学天线，用于对所述接收光缩束，以及对所述发射捕跟光和所述发射通信光进行扩束。
9.根据权利要求1所述的小型化高速同轨星间激光通信终端，其特征在于，所述第二快速反射镜为陶瓷压电式快速反射镜，所述第二快速反射镜的机械转角±γ满足：其中，δ为由于发射振动应力释放造成的最大发射捕跟光光轴、发射通信光光轴以及接收光光轴之间离轴最大可能范围。
10.根据权利要求1所述小型化高速同轨星间激光通信终端，其特征在于，所述微型二维反射转台包括U型框架、反射镜、底座、俯仰浮动轴系和方位浮动轴系，所述俯仰浮动轴系和方位浮动轴系由步进电机驱动，所述反射镜的口径在光轴垂面内的投影完全覆盖所述光学天线和所述标校相机的口径。
...【技术特征摘要】
1.一种微型转台式高速同轨空间激光通信终端，其特征在于，包括微型二维反射转台、标校相机、光学天线、第一快速反射镜、第一分光镜、接收单元、第二分光镜、通信光发射单元、第二快速反射镜和捕跟光发射单元；
2.根据权利要求1所述的小型化高速同轨星间激光通信终端，其特征在于，所述接收单元包括第一滤光片、接收镜组、第三分光镜、第二滤光片和捕跟探测器，还包括第三滤光片和通信探测器；
3.根据权利要求2所述的小型化高速同轨星间激光通信终端，其特征在于，所述通信光发射单元包括通信光发射镜组和通信光光源，所述通信光光源为波长范围1535nm-1570nm的c波段激光光源，所述通信光光源产生所述发射通信光，所述发射通信光经所述通信光发射镜组准直发射至所述第二分光镜；
4.根据权利要求2所述的小型化高速同轨星间激光通信终端，其特征在于，所述第一分光镜、所述第二分光镜和所述第三分光镜均为二向色分光镜。
5.根据权利要求2所述的小型化高速同轨星间激光通信终端，其特征在于，所述捕跟探测器为近红外探测器；所述通信探测器为铟镓砷探测器或相干平衡探测器，用于高速解调通信。
6.根据权利要求1所述的小型化高速同轨星间激光通信终端，其特征在于，所述第一快速反射镜...
【专利技术属性】
技术研发人员：请求不公布姓名，请求不公布姓名，
申请(专利权)人：江苏屹信航天科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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