[发明专利]同轨卫星激光通信用基于镜片横向移动的光束指向方法

说明书

本发明提供一种同轨卫星激光通信用基于镜片横向移动的光束指向方法。本发明的方法为：采用折射式光学望远镜，将其镜片分为三组，其中沿着入射光方向的前面两组镜片的主光轴在一条直线上，最后一组镜片连接在二维平移运动平台上使其可随运动平台作横向运动，该组镜片不同的横向位置,对应激光通信终端的输出光束指向不同的角度。本发明采用横向移动光路中的光学镜片的方式，实现光束角度调整。与目前的实现方式相比，大幅度减小系统体积和重量下，可实现同轨卫星通信所需要的2度指向角度范围，且具有良好的角度调节分辨率。

技术领域：

本发明涉及一种同轨卫星激光通信用基于镜片横向移动的光束指向方法，属于光学设备技术领域。

背景技术：

自由空间激光通信中，需由光束指向模块实现双向光束对准。 光束指向模块的指向角度范围和指向角度分辨率均需要满足系统要求， 通常采用粗指向和精指向相结合的方式实现，并辅以恰当的闭环/开环控制策略，使得通信两侧的激光通信终端能实现快速的互相捕获，并在工作过程中实现稳定跟踪。

同轨卫星激光通信中，光束指向模块的指向角度范围要求较小，一般仅为2度左右。当前技术中，实现光束指向角度在该角度范围内调整的技术方式包括： (1) 将光学系统固定在二维转台上，并光学系统和输出光束随二维转台而整体运动； (2) 在光路外增加一片或者两片平面反射镜，通过转动平面反射镜，实现光束角度变化； (3) 在光路外增加两块棱镜，通过旋转棱镜实现输出光束的角度变化；上述方式均能在较大范围内实现光束指向，其中方式(1)和(2)不仅可用于同轨卫星通信，还适合用于异轨卫星通信，其指向角度范围对于同轨通信来说是性能过剩的。然而，上述方式均增加了较多的光机零部件，增大系统体积和重量，不利于卫星应用； 另一方面，指向角度分辨率较低，一般仅能作为粗指向模块，在系统中还需要有额外的精指向配合工作。

发明内容：

针对上述存在的问题，本发明提供一种同轨卫星激光通信用基于镜片横向移动的光束指向方法，采用横向移动光路中的光学镜片的方式，实现光束角度调整。与目前的实现方式相比，大幅度减小系统体积和重量下，可实现同轨卫星通信所需要的2度指向角度范围，且具有良好的角度调节分辨率。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种同轨卫星激光通信用基于镜片横向移动的光束指向方法，该方法为：采用折射式光学望远镜，将其镜片分为三组，其中沿着入射光方向的前面两组镜片的主光轴在一条直线上，最后一组镜片连接在二维平移运动平台上使其可随运动平台作横向运动，该组镜片不同的横向位置,对应激光通信终端的输出光束指向不同的角度。

所述的同轨卫星激光通信用基于镜片横向移动的光束指向方法，所述二维运动平台采用直线电机驱动，位置精度为2微米,运动分辨率为0.5微米。

所述的同轨卫星激光通信用基于镜片横向移动的光束指向方法，每组所述光学镜片为单片镜片或者多个镜片的组合。

有益效果：

本发明采用横向移动光路中的光学镜片的方式,实现光束角度调整。与目前的实现方式相比，大幅度减小系统体积和重量下，可实现同轨卫星通信所需要的2度指向角度范围，且具有良好的角度调节分辨率。

附图说明：

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的试用案例图。

图中1、第一组光学镜片；2、第二组光学镜片；3、最后一组光学镜片；4、二维平移运动平台。

具体实施方式：