[发明专利]空间光通信终端通信探测器定位测试装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及空间光通信领域，具体涉及一种空间光通信终端通信探测器定位测试装置及 方法。

背景技术

目前，在空间光通信终端研制过程中，通信探测器的中心要求准确安装于其成像透镜组 焦点位置处，以保证其通信探测器视域的轴对称性。由于通信探测器不能输出光斑成像信息 ，因此传统方法中只能依靠目测方式观测成像光斑在通信探测器上的位置，这种方法受到观 测角度的制约，不能获得准确的测量结果。此外如果入射光为不可见光，目测方法也不再适 用。

发明内容

为了解决现有技术中无法对空间光通信终端通信探测器安装位置进行精确测量的问题， 本发明提供一种空间光通信终端通信探测器定位测试装置及方法。

本发明的空间光通信终端通信探测器定位测试装置包括具有调制激光频率、波长或强度 功能的激光器、长焦平行光管、二维转台、平面镜、自准直仪和误码率分析仪，所述激光器 的输出光束光轴与长焦平行光管输出光束光轴重合，长焦平行光管输出光束光轴与被测光通 信终端的系统光轴Z平行，且所述长焦平行光管输出光束投射于被测光通信终端的入射光端 口内，所述被测通信终端包含成像透镜组和通信探测器，且所述被测通信终端置于长焦平行 光管与平面镜之间，所述自准直仪输出光束投射于平面镜平面面积范围内，所述平面镜安装 于被测光通信终端后端面上，所述被测光通信终端安装于二维转台上，通信探测器的信号输 出端与误码率分析仪的信号输入端相连。

本发明的空间光通信终端通信探测器定位测试方法的具体过程为：

步骤A：调制激光器的输出光的频率、波长或强度的其中一个参数或多个参数，使误码 率分析仪能够接收到信号；

步骤B：利用光学衰减片对激光器输出的光信号进行衰减，减小输入到被测光通信终端 的光强至临界状态，利用长焦平行光管将经过光学衰减片后的光信号变为平行光输出，所述 平行光通过成像透镜组汇聚进入通信探测器形成点像，所述临界状态为：再增加透过率为 -0.01dB的光学衰减片时，通信探测器上点像输出信号输入误码率分析仪使所述误码率分析 仪输出误码；

步骤C：利用自准直仪测量平面镜的方位角a0和俯仰角b0；

步骤D：调整二维转台，使被测光通信终端沿与方位轴X平行的方向分别向点像两侧移动 ，同时检测误码率分析仪的输出情况，当所述点像位于通信探测器边缘及外部时，误码率分 析仪输出误码，当误码率分析仪输出误码时，分别停止移动方位轴X，并分别记录平面镜的 方位角为a1和a2，所述方位轴X与被测光通信终端系统光轴Z垂直；调整二维转台的俯仰轴Y ，使被测光通信终端沿与俯仰轴Y平行的方向分别向点像两侧移动，同时检测误码率分析仪 的输出情况，当误码率分析仪输出误码时，分别停止移动方位轴，并分别记录平面镜的方位 角为b1和b2，所述俯仰轴Y与被测光通信终端系统光轴Z垂直且与方位轴X垂直；

步骤E：设成像透镜组的焦距为f，则通信探测器中心距其成像透镜组焦点在方位轴X方 向的偏差为ΔX，在俯仰轴Y方向的偏差为ΔY，所述偏差ΔX和偏差ΔY的求解公式为：

ΔX＝|a1-a2|f/2

ΔY＝|b1-b2|f/2。

本发明的有益效果为：本发明基于自准直仪实现了空间光通信终端通信探测器安装位置 的精确测量，确定了空间光通信终端通信探测器中心相对其成像透镜组焦点的偏移量，为对 空间光通信终端通信探测器位置进行精确调整提供了重要参考量，本发明在成像透镜组的焦 距f＜500mm，自准直仪的测量精度＜10μrad情况下，获得偏差ΔX和偏差ΔY的测量精度优于 5μm。

附图说明

图1是本发明的空间光通信终端通信探测器定位测试装置的结构示意图；图2是本发明的 空间光通信终端通信探测器定位测试方法的流程图；图3是本发明的计算空间光通信终端通 信探测器中心相对其成像透镜组焦点的偏移量的原理图。

具体实施方式