大气激光通信系统中信标光轴精密定位系统

摘要

大气激光通信系统中信标光轴精密定位系统，其特征在于，该系统是由光学接收天线(1)，振镜(2)，分光棱镜(3)，哈特曼传感器光轴精密定位单元(4)，振镜控制器(5)，透镜(6)和普通CCD相机(7)组成。为了实现信标光轴指向的实时校正，本发明采用微透镜阵列的夏克哈特曼传感器对信标光束进行探测，采用泽尼克多项式模式法重构实时波前图像，从而解算大气激光通信系统中信标光轴的真实指向，最终光轴的定位精度优于2μ rad。接收端的普通CCD若要获得相同的分辨率和测量精度，其光学系统体积庞大、重量较重，与传统的平台相比，体积显著减小和重量明显减轻。有效的满足了未来空间激光通信对机载平台轻型化的需求。

主权项

1、一种大气激光通信系统中信标光轴精密定位系统，其特征在于，该系统是由光学接收天线(1)，振镜(2)，分光棱镜(3)，哈特曼传感器光轴精密定位单元(4)，振镜控制器(5)，透镜(6)和普通CCD相机(7)组成；其中哈特曼传感器光轴精密定位单元(4)是由缩束器(8)、微透镜阵列(9)、EMCCD高帧频相机(10)、FPGA现场可编程门阵列(11)、DMA控制器(12)和DSP数字信号处理单元(13)构成；光学接收天线(1)和振镜(2)依次同轴排列，振镜(2)的镜面与光学接收天线(1)的出射光束成45度角放置；分光棱镜(3)在光学接收天线(1)与振镜(2)所成轴的垂直方向放置，并与振镜(2)同轴排列；哈特曼传感器光轴精密定位单元(4)与振镜(2)、分光棱镜(3)同轴排列，并在分光棱镜(3)的光束透射方向上；振镜控制器(5)一端与振镜(2)通过电线连接，另一端通过电线连接到哈特曼传感器光轴精密定位单元(4)上；振镜(2)和分光棱镜(3)、哈特曼传感器光轴精密定位单元(4)、振镜控制器(5)构成光闭环电开环的信标光轴精密定位系统；透镜(6)在分光棱镜(3)的光束反射方向上；普通CCD相机(7)、透镜(6)和分光棱镜(3)依次同轴排列。