一种星载大气相干长度测试方法及星地相干光通信方法

摘要

本发明公开了一种星载大气相干长度测试方法及星地相干光通信方法，(1)根据地面测试设备，测试接收随机通道的大气湍流参数；(2)根据地面测试的大气湍流参数，在捕跟建立的过程中，地面接收星上发射的光束，自适应光学系统可以反演出上行链路中的大气预失真补偿；(3)星载光通信接收设备根据本方法测试光波面；(4)光波面测试可以对星地光通信的上行链路是否建立进行判断，所以达到自适应通信建立的目的。采用本发明可以在随时随地进行星地相干光通信的上行链路自适应通信建立，并且可以在激光通信链路捕跟建立的过程中得到有效的判断是否进行通信。实现了星地光通信上行链路可靠性和可行性。

主权项

一种星载大气相干长度测试方法，包括如下步骤：(1)对于星地相干光通信，在捕获跟踪的建立过程中，星载激光通信终端的光学天线接收到的光束，经光学通道传输到光混频移相器中，当光束进入光混频移相器的视场后，经过混频移相器的混频移相后，在270度移相或者在90度移相路径处分光；(2)分出的光束经过扩束透镜组实现由窄光束变换成宽光束，再经两个孔径光阑透镜聚焦，成像在两个四象限探测器上；(3)对两个四象限探测器获得的光斑信号，分别计算光斑重心位置坐标；其中一个四象限探测器获得的光斑的重心位置坐标为(δx，δy)，另一个四象限探测器获得的光斑的重心位置坐标为(δx′，δy′)；(4)通过如下公式计算大气相干长度r0， r 0 = { 2 f 2 [ 0.36 ( λ / D ) 1 / 3 - 0.242 ( λ / d ) 1 / 3 ] λ 5 / 3 < Δρ c 2 > - < Δρ c > 2 } 3 / 5 , 其中D和d分别是扩束透镜组的光束直径和两个四象限探测器的中心距；f为扩束透镜组系统焦距；Δρc是两光斑的极坐标位置差，Δρc通过如下公式计算获得： Δρ c = ( d - δx + δx ′ ) 2 + ( δy - δy ′ ) 2 .