[发明专利]一种OPA与光学相控阵结合的激光通信方法及通信系统

权利要求书

1.一种OPA与光学相控阵结合的激光通信方法，其特征在于，包括以下步骤：

信号发射端的激光器发射激光束后通过光电调制器对所述激光束的光波进行调制，将所需传输的信息加载到激光载波上；

调制后的激光束利用发射端OPA进行光波转换，将激光器发射的短波激光变换为长波激光后进入光学扩束器；

所述发射激光束经过光学扩束器进行光束发散角的压缩，使得所述发射激光束的传输距离不小于所述信号发射端至信号接收端的距离后进入光学相控阵；

所述发射激光束经过所述光学相控阵被分为两个分裂光束同时进行扫描捕获；

信号接收端接收到长波激光后利用接收端OPA将其恢复为短波激光并分别通过信号光接收模块获取信号光通信信息，通过信标光接收模块获取信标光。

2.根据权利要求1所述的一种OPA与光学相控阵结合的激光通信方法，其特征在于，所述发射激光束经过光学相控阵被分为两个分裂光束同时进行扫描捕获的过程中，至少一个所述分裂光束照射到信号接收端的探测器时，即实现信号发射端与信号接收端瞄准，同时所述信号接收端向所述信号发射端返回一个发射激光束。

3.根据权利要求1所述的一种OPA与光学相控阵结合的激光通信方法，其特征在于，所述信号光接收模块接收到信号光后，通过信号光解调接收电路读取信号光中的通信信息。

4.根据权利要求3所述的一种OPA与光学相控阵结合的激光通信方法，其特征在于，所述信标光接收模块接收到信标光后，通过信标光处理电路读取信标光的光束指向信息，并将该信息反馈给光学相控阵。

5.一种OPA与光学相控阵结合的激光通信系统，其特征在于，包括信号发射端和信号接收端，所述信号发射端与所述信号接收端之间连接自由空间传输信道；

所述信号发射端沿光源发射方向依次排列有激光器、光电调制器、发射端OPA、光学扩束器和第一光学相控阵；所述第一光学相控阵用于实现信号发射端激光束的快速偏转，将发射激光束被分裂为两个光束同时进行扫描捕获；

所述信号接收端沿激光入射方向依次排列有第二光学相控阵、光学缩束器、接收端OPA、信号光接收模块和信标光接收模块；

所述第一光学相控阵和所述第二光学相控阵分设于所述自由空间传输信道两端。

6.根据权利要求5所述的一种OPA与光学相控阵结合的激光通信系统，其特征在于，

所述发射端OPA，用于实现光波转换，将所述激光器发出的短波激光变换为长波激光后进入所述光学扩束器；

所述接收端OPA，用于将经过光学缩束器传输的长波激光恢复到原来的短波激光后发送至信号光接收模块和信标光接收模块。

7.根据权利要求6所述的一种OPA与光学相控阵结合的激光通信系统，其特征在于，所述信号光接收模块和所述信标光接收模块同时与所述接收端OPA相连，

所述信号光接收模块包括：信号光探测器，用于接收经过所述接收端OPA恢复到短波激光中的信号光、信号解调接收电路，用于读取信号光中的通信信息；

所述信标光接收模块包括：信标光探测器，用于接收经过所述接收端OPA恢复到短波激光中的信标光；信标光处理电路，用于读取信标光的光束指向信息，并将该信息依次反馈给所述第一光学相控阵和所述第二光学相控阵。

8.根据权利要求5-7任一项所述的一种OPA与光学相控阵结合的激光通信系统，其特征在于，所述第一光学相控阵和所述第二光学相控阵均采用光学相控阵使所述激光器发射的激光束分为两个分裂光束，其中第一分裂光束沿发射激光的入射方向传播，第二分裂光束的传播方向与所述第一分裂光束的传播方向夹角小于90°，且所述第二分裂光束绕所述光学相控阵的光轴旋转。