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专利号: 2016111569759
申请人: 长春理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电通信技术
更新日期:2024-02-28
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.大视场逆向调制回复自由空间激光通信系统,其特征是,该系统包括主通信端机和逆向调制回复端机两部分,

主通信端机中,通信发射端(1)连接到第一环行器(2)的a端口,第一环行器(2)的c端口与光电探测器(3)相连,第一环行器(2)的b端口连接耦合透镜(4),卡塞格林望远镜(5)与耦合透镜(4)同轴放置;

逆向调制回复端机中,猫眼光学系统(6)与曲面微透镜阵列(7)同轴放置,猫眼光学系统(6)通过第一单模光纤阵列(17)与1×2耦合器阵列(8)连接;1×2耦合器阵列(8)的高输出功率端通过第二单模光纤阵列(9)连接至N×1高速光开关(13),1×2耦合器阵列(8)的低输出功率端通过第三单模光纤阵列(10)连接至高速光电探测器阵列(11),高速电探测器阵列(11)连接控制器(12),控制器(12)连接高速光开关(13),高速光开关(13)的输出端连接至第二环行器(14)的d端,第二环行器(14)的e端接入光纤放大器(15),光纤放大器(15)的输出端接入高速调制器(16),高速调制器(16)输出端接入第二环行器(14)的f端;

通信发射端(1)发出通信光经由光纤从a端口进入第一环行器(2),由第一环行器(2)的b端口进入耦合透镜(4),通信光再通过卡塞格林式望远镜(5)准直后发射进入自由空间;经过自由空间信道后,通信光由猫眼光学系统(6)接收,并入射至曲面微透镜阵列(7);光信号通过微透镜阵列(7)耦合经由第一单模光纤阵列(17)进入1×2耦合器阵列(8),经1×2耦合器阵列(8)的高输出功率端的光通过第二单模光纤阵列(9)进入N×1的高速光开关(13),经

1×2耦合器阵列(8)的低输出功率端的光通过第三单模光纤阵列(10)进入高速光电探测器阵列(11),高速光电探测器阵列(11)探测到各光纤的工作状态,将信号传至控制器(12),控制器(12)根据高速光电探测器阵列(11)的信息对高速光开关(13)进行控制,将有光信号通过的光纤通路打开;光信号通过d端进入第二环行器(14),从第二环行器(14)的e端进入光纤放大器(15),光放大后的信号传至高速调制器(16),信息加载完成后进入第二环行器(14)的f端口,再从第二环行器(14)的d端口通过先前打开的高速光开关(13),依次经由第二单模光纤阵列(9)、1×2耦合器阵列(8)、第一单模光纤阵列(17)、曲面微透镜阵列(7)中相应视场的微透镜出射至猫眼光学系统(6),再通过猫眼光学系统(6)准直进入大气信道;

通过卡塞格林望远镜(5)接收进入耦合透镜(4),进而通过b端口经由第一环行器(2)从c端口进入高速光电探测器(3),完成通信。

2.根据权利要求1所述的大视场逆向调制回复自由空间激光通信系统,其特征在于,所述通信发射端(1)包括激光器、外置电光调制器和光纤放大器,可实现高功率高速率激光调制信号的产生。

3.根据权利要求1所述的大视场逆向调制回复自由空间激光通信系统,其特征在于,所述猫眼光学系统(6)为三组以上双分离透镜组组成的大视场光学系统。

4.根据权利要求1所述的大视场逆向调制回复自由空间激光通信系统,其特征在于,所述曲面微透镜阵列(7)位于猫眼光学系统(6)的焦平面。

5.根据权利要求1所述的大视场逆向调制回复自由空间激光通信系统,其特征在于,所述第一单模光纤阵列(17)的光纤端面位于曲面微透镜阵列(7)的焦平面。