CN113572535A - 通信激光信号捕获的方法、装置以及激光通信系统 - Google Patents

通信激光信号捕获的方法、装置以及激光通信系统 Download PDF

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Abstract

本公开提供一种通信激光信号捕获的方法，包括：检测是否有通信激光信号输入；如果检测到无通信激光信号输入时：获取预判通信激光波长λ1；基于波长λ1的预判通信激光，确定参考激光的波长λ2；将参考激光输入至光学延迟线干涉仪，并调整光学延迟线干涉仪的偏压，使得基于光学延迟线的输出，生成满足预定电压信号关系的电压信号时，维持光学延迟线干涉仪状态；以及，如果检测到有通信激光信号输入时：接收通信激光并对通信激光进行解码，以便进行激光通信。本公开还提供一种生成通信激光和参考激光关系的方法、装置以及激光通信系统。

Description

通信激光信号捕获的方法、装置以及激光通信系统
技术领域
本公开涉及一种生成通信激光和参考激光关系的方法、通信激光和通信激光信号捕获的方法、装置及激光通信系统，属于航天通信技术领域。
背景技术
现有技术一、对于星地间激光通信，光信号捕获一般通过搜索实现。首先由ATP系统完成激光通信链路的建立，当通信收发终端互相对准并稳定跟踪后，开始进入通信阶段。对于使用光学差分相移键控技术体制的高速激光通信，接收信号的关键是对经过固定相位调制的光信号进行解调，即准确读出光载波信号携带的相位信息，这个过程称为解调，解调通过光学延迟线干涉仪来完成，干涉仪通过偏压加热的方式来获得固定的光学相位延迟，这个过程称为延迟线干涉仪工作点的确定。进入通信阶段后，干涉仪的偏压控制器开始对干涉仪施加偏压，偏压值由小到大在一定范围内不断变化。当有信号光入射时，如果偏压值正好变化到一个点，使得延迟线干涉仪获得光学相位延迟正好可以解调信号，则接收端的数据处理系统可以正确读出光载波所携带的数据，光信号的捕获成功，进而完成整个通信过程。
该技术存在的问题是，首先，光学延迟线干涉仪对信号光的搜索情况需要等待信号光入射才能确定，并且，不一定当信号光入射时，干涉仪的偏压值正好是准确解调信号所需的，整个搜索的过程较长，会浪费有效的通信时间；同时，光学延迟线干涉仪对波长非常敏感，pm级的波长变化就能对信噪比产生明显影响，而对那些低于地球同步轨道的卫星或飞行器，由于其与地球之间相对运动产生的多普勒效应，会使接收端收到的实际光波长是实时变化的，这更增加了搜索的不确定性，无疑会进一步增加光信号搜索时间，极大的影响通信效率。
现有技术二、一种星间相干光通信接收系统的多普勒效应补偿方法，见于发明专利《一种星间自零差相干光通信接收系统的多普勒效应在轨补偿方法》，专利号CN105610488B。其主要目的为补偿由于卫星间相对运动引起的接收载波激光频率偏移造成的接收机灵敏度下降问题。其主要工作方式为，首先计算频率差，选取最大频偏，然后计算通信比特率与最大频偏的比值，判断该比值是否满足获得不间断激光通信链路的条件，如果是，则维持通信比特率的值，否则，改变通信比特率，直到比值满足不间断激光通信链路的条件。
该技术存在的问题是，虽然可以实现对激光通信收发端相对运动引起的多普勒效应的补偿，但其代价是牺牲了通信比特率，影响了数据的传递效率，这在实际的激光通信中，是不希望看到的。对于激光通信，理论上来讲，信噪比越高，越有助于提升通信速率，这也是激光通信系统不断追求的目标，而多普勒效应的存在，会导致使用相位调制等技术手段激光通信的信噪比下降，进而影响通信质量，达不到预期速率，该技术正是不断放宽通信质量的阈值条件，通过降速来实现链路的保持，牺牲了关键指标。
在星地间激光通信中，为了提升信道容量，加快通信速率，一般采用相位调制的办法来将数据加载在载波激光上，比如DPSK、QPSK、DQPSK等，接收端的信号解调依赖光学延迟线干涉仪(DI)进行，DI通过精密控制干涉光路中的光程差来恢复载波激光上的编码数据，DI光程差的控制与接收到的载波光信号波长严格相关。当星地间存在相对运动，就会产生光学多普勒效应，即接收端收到的激光波长发生了变化，这种现象也称激光多普勒频移。受多普勒频移影响，信号光波长不断的变化，DI的光程差也需要跟着不断的变化，这个过程称为DI的波长对准，DI是否对准信号波长的判据一般为接收端对数据的解码情况，其中一个衡量指标是误码率，因此，若想DI对准信号波长，首先得有信号光进入到DI。当激光通信链路受到轨道运行、大气湍流等外界因素影响，使接收端无法接收到信号或者信号衰减很严重的情况下，DI是无法正常工作的，如果信号重新出现，DI需要重新进行波长对准，在有限的可通信时间内，将花费大量的时间在通信链路的建立、恢复上。
发明内容
为了解决上述技术问题中的至少一个，本公开提供一种生成通信激光和参考激光关系的方法、通信激光信号捕获的方法、装置及激光通信系统。
根据本公开的一个方面，提供一种生成通信激光和参考激光关系的方法，包括：
生成波长为λ1的通信激光；
生成参考激光；
将所述波长为λ1的通信激光和所述参考激光，分别输入至光学延迟线干涉仪，调整所述参考激光的波长，基于所述光学延迟线的输出，生成满足预定电压信号关系的电压信号，此时参考激光的波长记作λ2，通信激光的波长λ1和参考激光的波长λ2对应。
根据本公开至少一个实施方式的生成通信激光和参考激光关系的方法，所述波长为λ1的通信激光或参考激光分别通过可调谐波长的激光器生成。
根据本公开至少一个实施方式的生成通信激光和参考激光关系的方法，所述通信激光和参考激光至少相隔一个ITU信道。
根据本公开至少一个实施方式的生成通信激光和参考激光关系的方法，将所述波长为λ1的通信激光和所述参考激光，分别输入至光学延迟线干涉仪，调整所述参考激光的波长，基于所述光学延迟线的输出，生成满足预定电压信号关系的电压信号，此时参考激光的波长记作λ2，包括：
将所述波长为λ1的通信激光通过光电调制器调制，获得调制后的通信激光；
将所述调制后的通信激光输入至光学延迟线干涉仪，将光学延迟线干涉仪输出的通信激光信号输入至平衡探测器；
调整所述光学延迟线干涉仪的偏压直到最佳工作点偏压；
将所述平衡探测器替换为两个独立的探测器，获得两个独立的探测器的输出电压值分别为V1和V2；以及，
将所述参考激光输入光学延迟线干涉仪，保持光学延迟线干涉仪的偏压为所述最佳工作点偏压，通过调整所述参考激光的波长，使得所述V1和所述V2满足预定电压关系，此时参考激光的波长记作λ2，通信激光的波长λ1和参考激光的波长λ2对应。
根据本公开至少一个实施方式的生成通信激光和参考激光关系的方法，调整所述光学延迟线干涉仪的偏压直到最佳工作点偏压，包括：
通过连接所述平衡探测器的示波器观察信号眼图，直至示波器观察到的信号眼图最佳，或/和，
通过数据处理系统进行解码，直至解码完全正确。
根据本公开至少一个实施方式的生成通信激光和参考激光关系的方法，所述预定电压关系包括两个电压相等、两个电压成整数倍数或两个电压成非整数倍数。
根据本公开的又一个方面，提供一种通信激光信号捕获的方法，包括：
检测是否有通信激光信号输入；
如果检测到无通信激光信号输入时：
获取预判通信激光波长λ1；
基于所述波长λ1的预判通信激光，确定参考激光的波长λ2；
将所述参考激光输入至光学延迟线干涉仪，并调整所述光学延迟线干涉仪的偏压，使得基于所述光学延迟线的输出，生成满足预定电压信号关系的电压信号时，维持所述光学延迟线干涉仪状态；以及，
如果检测到有通信激光信号输入时：
接收通信激光并对通信激光进行解码，以便进行激光通信。
根据本公开至少一个实施方式的通信激光信号捕获的方法，检测是否有通信激光信号输入，包括：
接收天线捕获通信激光，基于所述通信激光获取所述通信激光的光功率，将所述光功率和阈值比较，如果所述光功率低于阈值，则判断为无通信激光信号输入，否则判断为有通信激光信号输入。
根据本公开至少一个实施方式的通信激光信号捕获的方法，所述光功率通过光电探测器检测获取。
根据本公开至少一个实施方式的通信激光信号捕获的方法，获取预判通信激光波长λ1，包括：
基于轨道信息及发射端技术参数，通过计算获得激光发射端发射的通信激光的预判通信激光波长λ1。
根据本公开至少一个实施方式的通信激光信号捕获的方法，基于所述波长λ1的预判通信激光，确定参考激光的波长λ2，包括：
基于所述波长λ1为通信激光，以及权利要求1所述的生成通信激光和参考激光关系的方法，确定参考激光的波长λ2。
根据本公开至少一个实施方式的通信激光信号捕获的方法，基于所述波长λ1的预判通信激光，确定参考激光的波长λ2，包括：
基于权利要求1所述的生成通信激光和参考激光关系的方法，对于波长连续变化通信激光，生成通信激光和参考激光对应关系并存储，通过查询波长λ1的通信激光对应关系直接获取参考激光的波长λ2。
根据本公开至少一个实施方式的通信激光信号捕获的方法，所述参考激光通过参考激光器生成。
根据本公开至少一个实施方式的通信激光信号捕获的方法，所述参考激光器生成的参考激光通过波长计进行监控，并通过监控结果调整所述参考激光器生成的参考激光波长。
根据本公开至少一个实施方式的通信激光信号捕获的方法，将所述参考激光输入至光学延迟线干涉仪，并调整所述光学延迟线干涉仪的偏压，使得基于所述光学延迟线的输出，生成满足预定电压信号关系的电压信号时，维持所述光学延迟线干涉仪状态，包括：
将所述参考激光输入至光学延迟线干涉仪；以及，
调整所述光学延迟线干涉仪的偏压，直至连接光学延迟线干涉仪的输出端的光探测器探测的电压值满足预定电压关系时，维持所述光学延迟线干涉仪状态，所述光学延迟线干涉仪状态包括光学延迟线干涉仪的偏压。
根据本公开至少一个实施方式的通信激光信号捕获的方法，所述预定电压信号关系，包括：
所述预定电压关系包括两个电压相等、两个电压成整数倍数或两个电压成非整数倍数。
根据本公开的又一方面，提供一种通信激光信号捕获装置，包括：
光学天线，所述光学天线接收通信激光，并将所述通信激光输入至光纤耦合器；
参考激光器，所述参考激光器生成参考激光，并将所述参考激光输入光纤耦合器；
光纤耦合器，所述光纤耦合器将所述通信激光和所述参考激光进行信号合成，生成合成信号，并将所述合成信号输入至光学延迟线干涉仪；
光学延迟线干涉仪，所述光学延迟线干涉仪接收所述光纤耦合器合成的合成信号，并对所述合成信号进行解调，输出解调信号至波分复用器；
两个波分复用器，分别接收所述光学延迟线干涉仪的解调信号，生成输出信号，并将所述两个波分复用器各自的输出信号输入至光探测器；
光探测器，所述光探测器接收所述波分复用器的输出信号，所述光探测器包括通信激光探测器和参考激光探测器，所述通信激光探测器基于所述输出信号探测通信激光，经AD采样后将所述通信激光发送至数据处理系统，所述参考激光探测器基于所述输出信号探测参考激光，并将所述参考激光发送至数据处理系统；以及，
数据处理系统，所述数据处理系统包括存储器和处理器，所述存储器存储轨道信息、通信激光发射端的技术参数、不同的通信激光波长对应的参考激光波长的对应关系以及程序指令，所述程序指令实现的功能包括接收所述光探测器输出的通信激光和参考激光，处理所述光探测器探测的信号，基于所述光探测器探测的信号判断是否有通信激光输入，并根据判断结果进行信号捕获控制，所述处理器用于执行所述程序指令。
根据本公开至少一个实施方式的通信激光信号捕获装置，基于所述光探测器探测的信号判断是否有通信激光输入，包括：
获取所述通信激光的光功率，将所述光功率和阈值比较，如果所述光功率低于阈值，则判断为无通信激光信号输入，否则判断为有通信激光信号输入。
根据本公开至少一个实施方式的通信激光信号捕获装置，根据判断结果进行信号捕获控制，包括：
当判断结果为无通信激光信号输入时：
获取预判通信激光波长λ1；
基于所述波长λ1的预判通信激光，确定参考激光的波长λ2；以及，
控制参考激光器生成波长λ2的参考激光并输入至光学延迟线干涉仪，调整所述光学延迟线干涉仪的偏压，使得基于所述光学延迟线的输出，生成满足预定电压信号关系的电压信号时，维持所述光学延迟线干涉仪状态，所述光学延迟线干涉仪状态包括光学延迟线干涉仪的偏压；
当判断结果为有通信激光信号输入时：
将所述光探测器输入的通信激光进行解码，以进行激光通信。
根据本公开至少一个实施方式的通信激光信号捕获装置，获取预判通信激光波长λ1，包括：
基于所述轨道信息及所述发射端技术参数，通过计算获得激光发射端发射的通信激光的预判通信激光波长λ1。
根据本公开至少一个实施方式的通信激光信号捕获装置，基于所述波长λ1的预判通信激光，确定参考激光的波长λ2，包括：
通过查询存储于所述数据处理系统的存储器的通信激光波长对应的参考激光波长的对应关系，获得参考激光的波长λ2。
根据本公开至少一个实施方式的通信激光信号捕获装置，控制参考激光器生成波长λ2的参考激光并输入至光学延迟线干涉仪，调整所述光学延迟线干涉仪的偏压，使得基于所述光学延迟线的输出，生成满足预定电压信号关系的电压信号，包括：
参考激光器生成波长λ2的参考激光；
将所述参考激光经光纤耦合器输入至光学延迟线干涉仪；
将光学延迟线干涉仪的输出信号经波分复用器输入至光探测器；
将光探测器检测的电压信号输入数据处理系统；以及，
调整光学延迟线干涉仪的偏压，直至光探测器探测的电压信号满足预定电压信号关系。
根据本公开至少一个实施方式的通信激光信号捕获装置，所述预定电压关系包括两个电压相等、两个电压成整数倍数或两个电压成非整数倍数。
根据本公开至少一个实施方式的通信激光信号捕获装置，还包括波长计，所述波长计连接所述参考激光器，接收参考激光器发出的参考激光，并将参考激光信息发送至数据处理器系统。
根据本公开的又一个方面，提供一种通信激光信号捕获装置，包括：
光学天线，所述光学天线接收通信激光，并将所述通信激光输入至光纤耦合器；
参考激光器，所述参考激光器生成参考激光，并将所述参考激光输入光纤耦合器；
光纤耦合器，所述光纤耦合器将所述通信激光和所述参考激光进行信号合成，生成合成信号，并将所述合成信号输入至光学延迟线干涉仪；
光学延迟线干涉仪，所述光学延迟线干涉仪接收所述光纤耦合器合成的合成信号，并对所述合成信号进行解调，输出解调信号至光探测器；
光探测器，所述光探测器接收所述光学延迟线干涉仪的输出信号，所述光探测器包括通信激光探测器和参考激光探测器，所述通信激光探测器基于所述输出信号探测通信激光，经AD采样后将所述通信激光发送至数据处理系统，所述参考激光探测器基于所述输出信号探测参考激光，并将所述参考激光发送至数据处理系统；以及，
数据处理系统，所述数据处理系统包括存储器和处理器，所述存储器存储轨道信息、通信激光发射端的技术参数、不同的通信激光波长对应的参考激光波长的对应关系以及程序指令，所述程序指令实现的功能包括接收所述光探测器输出的通信激光和参考激光，处理所述光探测器探测的信号，基于所述光探测器探测的信号判断是否有通信激光输入，并根据判断结果进行信号捕获控制，所述处理器用于执行所述程序指令。
根据本公开至少一个实施方式的通信激光信号捕获装置，所述光学延迟线干涉仪的输入端口和输出端口数目相等，通过所述光学延迟线干涉仪实现反向注入。
根据本公开至少一个实施方式的通信激光信号捕获装置，基于光探测器探测的信号判断是否有通信激光输入，包括：
获取所述通信激光的光功率，将所述光功率和阈值比较，如果所述光功率低于阈值，则判断为无通信激光信号输入，否则判断为有通信激光信号输入。
根据本公开至少一个实施方式的通信激光信号捕获装置，根据判断结果进行信号捕获控制，包括：
当判断结果为无通信激光信号输入时：
获取预判通信激光波长λ1；
基于所述波长λ1的预判通信激光，确定参考激光的波长λ2；以及，
控制参考激光器生成波长λ2的参考激光并反向输入至光学延迟线干涉仪，调整所述光学延迟线干涉仪的偏压，使得基于所述光学延迟线的输出，生成满足预定电压信号关系的电压信号时，维持所述光学延迟线干涉仪状态，所述光学延迟线干涉仪状态包括光学延迟线干涉仪的偏压；
当判断结果为有通信激光信号输入时：
将所述光探测器输入的通信激光进行解码，以进行激光通信。
根据本公开至少一个实施方式的通信激光信号捕获装置，获取预判通信激光波长λ1，包括：
基于所述轨道信息及所述发射端技术参数，通过计算获得激光发射端发射的通信激光的预判通信激光波长λ1。
根据本公开至少一个实施方式的通信激光信号捕获装置，基于所述波长λ1的预判通信激光，确定参考激光的波长λ2，包括：
通过查询存储于所述数据处理系统的存储器的通信激光波长对应的参考激光波长的对应关系，获得参考激光的波长λ2。
根据本公开至少一个实施方式的通信激光信号捕获装置，控制参考激光器生成波长λ2的参考激光并输入至光学延迟线干涉仪，调整所述光学延迟线干涉仪的偏压，使得基于所述光学延迟线的输出，生成满足预定电压信号关系的电压信号，包括：
参考激光器生成波长λ2的参考激光；
将所述参考激光经光纤耦合器输入至光学延迟线干涉仪；
将光学延迟线干涉仪的输出信号经波分复用器输入至光探测器；
将光探测器检测的电压信号输入数据处理系统；以及，
调整光学延迟线干涉仪的偏压，直至光探测器探测的电压信号满足预定电压信号关系。
根据本公开至少一个实施方式的通信激光信号捕获装置，所述预定电压关系包括两个电压相等、两个电压成整数倍数或两个电压成非整数倍数。
根据本公开至少一个实施方式的通信激光信号捕获装置，还包括波长计，所述波长计连接所述参考激光器，接收参考激光器发出的参考激光，并将参考激光信息发送至数据处理器系统。
根据本公开的又一个方面，提供一种激光通信系统，包括：
通信激光信号发射系统，用于发送通信激光信号；以及，
以上任一所述的通信激光信号捕获装置，所述信号捕获装置用于接收所述通信激光信号。
附图说明
附图示出了本公开的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本公开的原理，其中包括了这些附图以提供对本公开的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。
图1是根据本公开的一个实施方式的生成通信激光和参考激光关系的方法流程示意图。
图2是根据本公开的又一个实施方式的生成通信激光和参考激光关系的方法流程示意图。
图3是根据本公开的一个实施方式的通信激光信号捕获的方法流程示意图。
图4是根据本公开的一个实施方式的通信激光信号捕获的装置结构示意图。
图5是根据本公开的又一个实施方式的通信激光信号捕获的装置结构示意图。
图6是根据本公开的一个实施方式的数据处理系统结构示意图。
图7是根据本公开的一个实施方式的光学延迟线干涉仪结构示意图。
图8是根据本公开的一个实施方式的激光通信系统结构示意图。
附图标记说明
1000 通信激光信号捕获装置
1001 光学天线
1002 参考激光器
1003 光纤耦合器
1004 光学延迟线干涉仪
1005 波分复用器
1006 光探测器
1007 数据处理系统
1008 波长计
1100 总线
1200 处理器
1300 存储器
1400 其他电路
2000 通信激光信号捕获装置
3000 通信激光信号发射系统
4000 激光通信系统。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式对本公开作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本公开的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本公开相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本公开的技术方案。
除非另有说明，否则示出的示例性实施方式/实施例将被理解为提供可以在实践中实施本公开的技术构思的一些方式的各种细节的示例性特征。因此，除非另有说明，否则在不脱离本公开的技术构思的情况下，各种实施方式/实施例的特征可以另外地组合、分离、互换和/或重新布置。
在附图中使用交叉影线和/或阴影通常用于使相邻部件之间的边界变得清晰。如此，除非说明，否则交叉影线或阴影的存在与否均不传达或表示对部件的具体材料、材料性质、尺寸、比例、示出的部件之间的共性和/或部件的任何其它特性、属性、性质等的任何偏好或者要求。此外，在附图中，为了清楚和/或描述性的目的，可以夸大部件的尺寸和相对尺寸。当可以不同地实施示例性实施例时，可以以不同于所描述的顺序来执行具体的工艺顺序。例如，可以基本同时执行或者以与所描述的顺序相反的顺序执行两个连续描述的工艺。此外，同样的附图标记表示同样的部件。
当一个部件被称作“在”另一部件“上”或“之上”、“连接到”或“结合到”另一部件时，该部件可以直接在所述另一部件上、直接连接到或直接结合到所述另一部件，或者可以存在中间部件。然而，当部件被称作“直接在”另一部件“上“、“直接连接到”或“直接结合到”另一部件时，不存在中间部件。为此，术语“连接”可以指物理连接、电气连接等，并且具有或不具有中间部件。
本文使用的术语是为了描述具体实施例的目的，而不意图是限制性的。如这里所使用的，除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式“一个(种、者)”和“所述(该)”也意图包括复数形式。此外，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”以及它们的变型时，说明存在所陈述的特征、整体、步骤、操作、部件、组件和/或它们的组，但不排除存在或附加一个或更多个其它特征、整体、步骤、操作、部件、组件和/或它们的组。还要注意的是，如这里使用的，术语“基本上”、“大约”和其它类似的术语被用作近似术语而不用作程度术语，如此，它们被用来解释本领域普通技术人员将认识到的测量值、计算值和/或提供的值的固有偏差。
图1是根据本公开的一个实施方式的生成通信激光和参考激光关系的方法流程示意图。
如图1所示，生成通信激光和参考激光关系的方法S100，包括：
S102：生成波长为λ1的通信激光；
S104：生成参考激光；以及，
S106：将波长为λ1的通信激光和参考激光，分别输入至光学延迟线干涉仪，调整参考激光的波长，基于光学延迟线的输出，生成满足预定电压信号关系的电压信号，此时参考激光的波长记作λ2，通信激光的波长λ1和参考激光的波长λ2对应。
其中，波长为λ1的通信激光或参考激光分别通过可调谐波长的激光器生成。
其中，通信激光和参考激光至少相隔一个ITU信道。
其中，将波长为λ1的通信激光和参考激光，分别输入至光学延迟线干涉仪，调整参考激光的波长，基于光学延迟线的输出，生成满足预定电压信号关系的电压信号，此时参考激光的波长记作λ2，包括：
将波长为λ1的通信激光通过光电调制器调制，获得调制后的通信激光；
将调制后的通信激光输入至光学延迟线干涉仪，将光学延迟线干涉仪输出的通信激光信号输入至平衡探测器；
调整光学延迟线干涉仪的偏压直到最佳工作点偏压；
将平衡探测器替换为两个独立的探测器，获得两个独立的探测器的输出电压值分别为V1和V2；以及，
将参考激光输入光学延迟线干涉仪，保持光学延迟线干涉仪的偏压为最佳工作点偏压，通过调整参考激光的波长，使得V1和V2满足预定电压关系，此时参考激光的波长记作λ2，通信激光的波长λ1和参考激光的波长λ2对应。
其中，调整光学延迟线干涉仪的偏压直到最佳工作点偏压，包括：
通过连接平衡探测器的示波器观察信号眼图，直至示波器观察到的信号眼图最佳，或/和，
通过数据处理系统进行解码，直至解码完全正确。
其中，预定电压关系包括两个电压相等、两个电压成整数倍数或两个电压成非整数倍数。可依使用者的习惯进行，一般推荐选择V1、V2相等，有利于系统工作状态的判断和控制逻辑的设计。
本实施例提供的生成通信激光和参考激光的关系的方法，可以用于星地激光通信中通信激光和参考激光的关系确定。其中，通信激光可以视为模拟激光通信中的通信激光。基于上述生成通信激光和参考激光的关系的方法，重复以上步骤，通过连续变化λ1，测得相应的λ2，或者根据光学延迟线干涉仪DI的数学模型进行理论推导，可进一步总结出λ1、λ2的数学关系，对参考激光波长的确定进行理论指导，使参考激光波长的确定具有普遍适用性。
图2是根据本公开的一个实施方式的生成通信激光和参考激光关系的方法。
如图2所示，生成通信激光和参考激光关系的方法S101，还包括：
S108：基于预定电压信号关系，生成通信激光。
其中，S102,S104,S106分别和图1中的S102,S104,S106对应。
图3是根据本公开的一个实施方式的通信激光信号捕获的方法流程示意图。
如图3所示，通信激光信号捕获的方法S200，包括：
S202：检测是否有通信激光信号输入；
S204：判断检测结果；
如果检测到无通信激光信号输入时：
S206：获取预判通信激光波长λ1；
S208：基于波长λ1的预判通信激光，确定参考激光的波长λ2；
S210：将参考激光输入至光学延迟线干涉仪，并调整光学延迟线干涉仪的偏压，使得基于光学延迟线的输出，生成满足预定电压信号关系的电压信号时，维持光学延迟线干涉仪状态，并到步骤S202；以及，
如果检测到有通信激光信号输入时：
S212：接收通信激光并对通信激光进行解码，以便进行激光通信。
其中，检测是否有通信激光信号输入，包括：
接收天线捕获通信激光，基于通信激光获取通信激光的光功率，将光功率和阈值比较，如果光功率低于阈值，则判断为无通信激光信号输入，否则判断为有通信激光信号输入。
其中，光功率通过光电探测器检测获取。
其中，获取预判通信激光波长λ1，包括：
基于轨道信息及发射端技术参数，通过计算获得激光发射端发射的通信激光的预判通信激光波长λ1。
其中，基于波长λ1的预判通信激光，确定参考激光的波长λ2，包括：
基于波长λ1为通信激光，以及权利要求1的生成通信激光和参考激光关系的方法，确定参考激光的波长λ2。
其中，基于波长λ1的预判通信激光，确定参考激光的波长λ2，包括：
基于权利要求1的生成通信激光和参考激光关系的方法，对于波长连续变化通信激光，生成通信激光和参考激光对应关系并存储，通过查询波长λ1的通信激光对应关系直接获取参考激光的波长λ2。
其中，参考激光通过参考激光器生成。
其中，参考激光器生成的参考激光通过波长计进行监控，并通过监控结果调整参考激光器生成的参考激光波长。
其中，将参考激光输入至光学延迟线干涉仪，并调整光学延迟线干涉仪的偏压，使得基于光学延迟线的输出，生成满足预定电压信号关系的电压信号时，维持光学延迟线干涉仪状态，包括：
将参考激光输入至光学延迟线干涉仪；以及，
调整光学延迟线干涉仪的偏压，直至连接光学延迟线干涉仪的输出端的光探测器探测的电压值满足预定电压关系时，维持光学延迟线干涉仪状态，光学延迟线干涉仪状态包括光学延迟线干涉仪的偏压，其中，光探测器为两个。
其中，预定电压信号关系，包括：
预定电压关系包括两个电压相等、两个电压成整数倍数或两个电压成非整数倍数。
本公开提供的通信激光信号捕获方法，可用于星地激光通信中，技术效果有以下两个方面：
第一、引入了一个参考光源，该参考激光光源，可使光学延迟线干涉仪(DI)在没有信号光的情况下依然可以进行工作点搜索，相比于常规星间激光通信系统，可极大的提升通信效率；
第二、由于参考激光光源的存在，当通信激光波长发生变化时，可以同步控制参考激光光源也随之变化，进一步使光学延迟线干涉仪(DI)也随参考光源波长的变化而改变控制参数，从而实现对星地间激光通信多普勒效应的补偿。
图4是根据本公开的一个实施方式的通信激光信号捕获的装置结构示意图。
如图4所示，通信激光信号捕获装置1000，包括：
光学天线1001，光学天线接收通信激光，并将通信激光输入至光纤耦合器；
参考激光器1002，参考激光器生成参考激光，并将参考激光输入光纤耦合器；
光纤耦合器1003，光纤耦合器将通信激光和参考激光进行信号合成，生成合成信号，并将合成信号输入至光学延迟线干涉仪；
光学延迟线干涉仪1004，光学延迟线干涉仪接收光纤耦合器合成的合成信号，并对合成信号进行解调，输出解调信号至波分复用器；
两个波分复用器1005，分别接收光学延迟线干涉仪的解调信号，生成输出信号，并将两个波分复用器各自的输出信号输入至光探测器；
光探测器1006，光探测器接收波分复用器的输出信号，光探测器包括通信激光探测器和参考激光探测器，通信激光探测器基于输出信号探测通信激光，经AD采样后将通信激光发送至数据处理系统，参考激光探测器基于输出信号探测参考激光，并将参考激光发送至数据处理系统；以及，
数据处理系统1007，数据处理系统包括存储器和处理器，存储器存储轨道信息、通信激光发射端的技术参数、不同的通信激光波长对应的参考激光波长的对应关系以及程序指令，程序指令实现的功能包括接收光探测器输出的通信激光和参考激光，处理光探测器探测的信号，基于光探测器探测的信号判断是否有通信激光输入，并根据判断结果进行信号捕获控制，处理器用于执行程序指令。
其中，参考激光器可以是DFB激光器。
其中，基于光探测器探测的信号判断是否有通信激光输入，包括：
获取通信激光的光功率，将光功率和阈值比较，如果光功率低于阈值，则判断为无通信激光信号输入，否则判断为有通信激光信号输入。
其中，根据判断结果进行信号捕获控制，包括：
当判断结果为无通信激光信号输入时：
获取预判通信激光波长λ1；
基于波长λ1的预判通信激光，确定参考激光的波长λ2；以及，
控制参考激光器生成波长λ2的参考激光并输入至光学延迟线干涉仪，调整光学延迟线干涉仪的偏压，使得基于光学延迟线的输出，生成满足预定电压信号关系的电压信号时，维持光学延迟线干涉仪状态，光学延迟线干涉仪状态包括光学延迟线干涉仪的偏压；
当判断结果为有通信激光信号输入时：
将光探测器输入的通信激光进行解码，以进行激光通信。
其中，获取预判通信激光波长λ1，包括：
基于轨道信息及发射端技术参数，通过计算获得激光发射端发射的通信激光的预判通信激光波长λ1。
其中，基于波长λ1的预判通信激光，确定参考激光的波长λ2，包括：
通过查询存储于数据处理系统的存储器的通信激光波长对应的参考激光波长的对应关系，获得参考激光的波长λ2。
其中，控制参考激光器生成波长λ2的参考激光并输入至光学延迟线干涉仪，调整光学延迟线干涉仪的偏压，使得基于光学延迟线的输出，生成满足预定电压信号关系的电压信号，包括：
参考激光器生成波长λ2的参考激光；
将参考激光经光纤耦合器输入至光学延迟线干涉仪；
将光学延迟线干涉仪的输出信号经波分复用器输入至光探测器；
将光探测器检测的电压信号输入数据处理系统；以及，
调整光学延迟线干涉仪的偏压，直至光探测器探测的电压信号满足预定电压信号关系。
其中，预定电压关系包括两个电压相等、两个电压成整数倍数或两个电压成非整数倍数。
其中，参考激光波长λ2的选取要与通信激光λ1至少相隔1个ITU信道，并且尽量选择ITU信道波长，以方便波分复用器的使用。
其中，数据处理系统可以通过FPGA实现。
其中，还包括波长计1008，波长计连接参考激光器，接收参考激光器发出的参考激光，并将参考激光信息发送至数据处理器系统。
其中，波长计1008还可以用光谱仪代替，或者用其他可测量波长的仪器代替。波长计为波长辅助检测手段，若所采用的DFB激光器性能稳定，其波长随工作温度、工作电流的变化情况可重复，则波长计也可省略。
本实施例提供的通信激光信号捕获的装置可以基于DPSK接收机来实现，也适用于其他使用相位调制、并利用光学延迟线干涉仪进行解码的激光通信系统，比如DQPSK、QPSK等。
本方案提供的通信激光信号捕获装置，有以下几个技术效果：
第一、利用参考激光和通信激光的对应关系，在无通信激光信号的情况下，能在信号光来临之前就完成光信号解调器的控制，而不必在通信时段占用有效通信时间来进行信号光的搜索，可使系统的有限时间里更多的传输数据，可极大提升星地激光通信效率；
第二、当星地间存在相对运动引发激光多普勒频移时，本地参考激光可以根据预判的信号光多普勒频移来改变自身波长，使光学延迟线干涉仪(DI)时刻保持对准实际将要接收到的信号光波长，避免了由于多普勒频移造成的信噪比下降、通信链路中断、控制程序复杂耗时的问题，本技术可实现对星地多普勒频移的有效补偿。
第三、对DI输出的参考激光信号的处理程序简单，只需要进行幅值对比即可，比起常规做法，系统的软件程序大大简化，节约了资源。
图5是根据本公开的一个实施方式的通信激光信号捕获的装置结构示意图。
如图5所示，通信激光信号捕获装置2000，包括：
光学天线1001，光学天线接收通信激光，并将通信激光输入至光纤耦合器；
参考激光器1002，参考激光器生成参考激光，并将参考激光输入光纤耦合器；
光纤耦合器1003，光纤耦合器将通信激光和参考激光进行信号合成，生成合成信号，并将合成信号输入至光学延迟线干涉仪；
光学延迟线干涉仪1004，光学延迟线干涉仪接收光纤耦合器合成的合成信号，并对合成信号进行解调，输出解调信号至光探测器；
光探测器1006，光探测器接收光学延迟线干涉仪的输出信号，光探测器包括通信激光探测器和参考激光探测器，通信激光探测器基于输出信号探测通信激光，经AD采样后将通信激光发送至数据处理系统，参考激光探测器基于输出信号探测参考激光，并将参考激光发送至数据处理系统；以及，
数据处理系统1007，数据处理系统包括存储器和处理器，存储器存储轨道信息、通信激光发射端的技术参数、不同的通信激光波长对应的参考激光波长的对应关系以及程序指令，程序指令实现的功能包括接收光探测器输出的通信激光和参考激光，处理光探测器探测的信号，基于光探测器探测的信号判断是否有通信激光输入，并根据判断结果进行信号捕获控制，处理器用于执行程序指令。
其中，光学延迟线干涉仪的输入端口和输出端口数目相等，通过所述光学延迟线干涉仪实现反向注入。
其中，基光于探测器探测的信号判断是否有通信激光输入，包括：
获取通信激光的光功率，将光功率和阈值比较，如果光功率低于阈值，则判断为无通信激光信号输入，否则判断为有通信激光信号输入。
其中，根据判断结果进行信号捕获控制，包括：
当判断结果为无通信激光信号输入时：
获取预判通信激光波长λ1；
基于波长λ1的预判通信激光，确定参考激光的波长λ2；以及，
控制参考激光器生成波长λ2的参考激光并输入至光学延迟线干涉仪，调整光学延迟线干涉仪的偏压，使得基于光学延迟线的输出，生成满足预定电压信号关系的电压信号时，维持光学延迟线干涉仪状态，光学延迟线干涉仪状态包括光学延迟线干涉仪的偏压；
当判断结果为有通信激光信号输入时：
将光探测器输入的通信激光进行解码，以进行激光通信。
其中，获取预判通信激光波长λ1，包括：
基于轨道信息及发射端技术参数，通过计算获得激光发射端发射的通信激光的预判通信激光波长λ1。
其中，基于波长λ1的预判通信激光，确定参考激光的波长λ2，包括：
通过查询存储于数据处理系统的存储器的通信激光波长对应的参考激光波长的对应关系，获得参考激光的波长λ2。
其中，控制参考激光器生成波长λ2的参考激光并输入至光学延迟线干涉仪，调整光学延迟线干涉仪的偏压，使得基于光学延迟线的输出，生成满足预定电压信号关系的电压信号，包括：
参考激光器生成波长λ2的参考激光；
将参考激光经光纤耦合器输入至光学延迟线干涉仪；
将光学延迟线干涉仪的输出信号经波分复用器输入至光探测器；
将光探测器检测的电压信号输入数据处理系统；以及，
调整光学延迟线干涉仪的偏压，直至光探测器探测的电压信号满足预定电压信号关系。
其中，预定电压关系包括两个电压相等、两个电压成整数倍数或两个电压成非整数倍数。
在本实施例中，光学延迟线干涉仪的输入输出端口数量相等，因此，通过所述光学延迟线干涉仪实现反向注入，可以省去使用波分复用器。
本实施方案提供的通信激光信号捕获装置，可以用于星地激光通信的信号接收端。通过提供一个参考光源，解决了光学延迟线必须依赖信号光进行控制的问题，不必等待信号光的入射即可通过参考光来调整光学延迟线参数，做好接收信号的准备；由于星地间相对运动引起的多普勒效应，接收端收到的信号波长是实时变化的，通过精确计算，将参考光与信号光波长进行匹配，当有信号光入射时，能够更加快速的使光学延迟线锁定信号光波长并进行性能优化，即实现了对多普勒效应的补偿；通过本技术进行多普勒效应补偿，不会牺牲通信速率，同时能够极大的缩短激光通信接收端对光信号的捕获时间，提高通信效率。
图6是根据本公开的一个实施方式的数据处理系统结构示意图。
如图6所示，数据处理系统1007，包括：
存储器，存储器存储轨道信息、通信激光发射端的技术参数、不同的通信激光波长对应的参考激光波长的对应关系以及程序指令，；以及，
处理器，处理器用于执行程序指令。
其中，程序指令实现的功能包括：接收光探测器输出的通信激光和参考激光，处理光探测器探测的信号，基于光探测器探测的信号判断是否有通信激光输入，并根据判断结果进行信号捕获控制。
图7是根据本公开的一个实施方式的光学延迟线干涉仪结构示意图。
如图7所示，光学延迟线干涉仪，包括两个输入IN1和IN2，以及两个输出OUT1和OUT2。
图8是根据本公开的一个实施方式的激光通信系统结构示意图。
如图8所示，激光通信系统4000，包括：
通信激光信号发射系统3000，用于发送通信激光信号；以及，
以上任一通信激光信号捕获装置1000或2000，信号捕获装置用于接收通信激光信号。
本发明提供的激光通信系统，可以用于星地激光通信。通过在通信激光信号捕获装置这一通信接收端引入一个设置在本地的激光器，发挥参考光源的作用。当系统处于信号光捕获阶段，或者通信链路由于外界因素突然中断导致信号光丢失的情况下，接收端DI利用参考激光来调整光程差，以对准合适的波长，当信号重新出现时，DI已经预先做好准备，可直接锁定工作点，进行通信数据解码，同时根据信号光的误码率进行精准的优化。因此，引入的参考激光可保证DI随时正常工作。参考光源的引入，可大大缩短星地间激光链路的建立时间，加快信号光的捕获过程。
图6示出了数据处理系统的硬件实现方式的装置示例图。
该数据处理系统装置可以包括执行上述流程图中各个或几个步骤的相应模块。因此，可以由相应模块执行上述流程图中的每个步骤或几个步骤，并且该装置可以包括这些模块中的一个或多个模块。模块可以是专门被配置为执行相应步骤的一个或多个硬件模块、或者由被配置为执行相应步骤的处理器来实现、或者存储在计算机可读介质内用于由处理器来实现、或者通过某种组合来实现。
该硬件结构可以利用总线架构来实现。总线架构可以包括任何数量的互连总线和桥接器，这取决于硬件的特定应用和总体设计约束。总线1100将包括一个或多个处理器1200、存储器1300和/或硬件模块的各种电路连接到一起。总线1100还可以将诸如外围设备、电压调节器、功率管理电路、外部天线等的各种其它电路1400连接。
总线1100可以是工业标准体系结构(ISA，Industry Standard Architecture)总线、外部设备互连(PCI，Peripheral Component)总线或扩展工业标准体系结构(EISA，Extended Industry Standard Component)总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，该图中仅用一条连接线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本公开的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本公开的实施方式所属技术领域的技术人员所理解。处理器执行上文所描述的各个方法和处理。例如，本公开中的方法实施方式可以被实现为软件程序，其被有形地包含于机器可读介质，例如存储器。在一些实施方式中，软件程序的部分或者全部可以经由存储器和/或通信接口而被载入和/或安装。当软件程序加载到存储器并由处理器执行时，可以执行上文描述的方法中的一个或多个步骤。备选地，在其他实施方式中，处理器可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行上述方法之一。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，可以具体实现在任何可读存储介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。
就本说明书而言，“可读存储介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。可读存储介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式只读存储器(CDROM)。另外，可读存储介质甚至可以是可在其上打印程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得程序，然后将其存储在存储器中。
应当理解，本公开的各部分可以用硬件、软件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施方式方法的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，的程序可以存储于一种可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施方式的步骤之一或其组合。
此外，在本公开各个实施方式中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个可读存储介质中。存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式/方式”、“一些实施方式/方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施方式/方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施方式/方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须的是相同的实施方式/方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施方式/方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施方式/方式或示例以及不同实施方式/方式或示例的特征进行结合和组合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本公开，而并非是对本公开的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述公开的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本公开的范围内。

Claims (10)

1.一种生成通信激光和参考激光关系的方法，其特征在于，包括：
生成波长为λ1的通信激光；
生成参考激光；以及
将所述波长为λ1的通信激光和所述参考激光，分别输入至光学延迟线干涉仪，调整所述参考激光的波长，基于所述光学延迟线的输出，生成满足预定电压信号关系的电压信号，此时参考激光的波长记作λ2，通信激光的波长λ1和参考激光的波长λ2对应。
2.根据权利要求1所述的生成通信激光和参考激光关系的方法，其特征在于，将所述波长为λ1的通信激光和所述参考激光，分别输入至光学延迟线干涉仪，调整所述参考激光的波长，基于所述光学延迟线的输出，生成满足预定电压信号关系的电压信号，此时参考激光的波长记作λ2，包括：
将所述波长为λ1的通信激光通过光电调制器调制，获得调制后的通信激光；
将所述调制后的通信激光输入至光学延迟线干涉仪，将光学延迟线干涉仪输出的通信激光信号输入至平衡探测器；
调整所述光学延迟线干涉仪的偏压直到最佳工作点偏压；
将所述平衡探测器替换为两个独立的探测器，获得两个独立的探测器的输出电压值分别为V1和V2；以及
将所述参考激光输入光学延迟线干涉仪，保持光学延迟线干涉仪的偏压为所述最佳工作点偏压，通过调整所述参考激光的波长，使得所述V1和所述V2满足预定电压关系，此时参考激光的波长记作λ2，通信激光的波长λ1和参考激光的波长λ2对应。
3.一种通信激光信号捕获的方法，其特征在于，包括：
检测是否有通信激光信号输入；
如果检测到无通信激光信号输入时：
获取预判通信激光波长λ1；
基于所述波长λ1的预判通信激光，确定参考激光的波长λ2；
将所述参考激光输入至光学延迟线干涉仪，并调整所述光学延迟线干涉仪的偏压，使得基于所述光学延迟线的输出，生成满足预定电压信号关系的电压信号时，维持所述光学延迟线干涉仪状态；以及
如果检测到有通信激光信号输入时：
接收通信激光并对通信激光进行解码，以便进行激光通信。
4.根据权利要求3所述的通信激光信号捕获的方法，其特征在于，获取预判通信激光波长λ1，包括：
基于轨道信息及发射端技术参数，通过计算获得激光发射端发射的通信激光的预判通信激光波长λ1。
5.根据权利要求3所述的通信激光信号捕获的方法，其特征在于，基于所述波长λ1的预判通信激光，确定参考激光的波长λ2，包括：
基于所述波长λ1为通信激光，以及权利要求1所述的生成通信激光和参考激光关系的方法，确定参考激光的波长λ2。
6.根据权利要求3所述的通信激光信号捕获的方法，其特征在于，将所述参考激光输入至光学延迟线干涉仪，并调整所述光学延迟线干涉仪的偏压，使得基于所述光学延迟线的输出，生成满足预定电压信号关系的电压信号时，维持所述光学延迟线干涉仪状态，包括：
将所述参考激光输入至光学延迟线干涉仪；以及
调整所述光学延迟线干涉仪的偏压，直至连接光学延迟线干涉仪的输出端的光探测器探测的电压值满足预定电压关系时，维持所述光学延迟线干涉仪状态，所述光学延迟线干涉仪状态包括光学延迟线干涉仪的偏压。
7.一种通信激光信号捕获装置，其特征在于，包括：
光学天线，所述光学天线接收通信激光，并将所述通信激光输入至光纤耦合器；
参考激光器，所述参考激光器生成参考激光，并将所述参考激光输入光纤耦合器；
光纤耦合器，所述光纤耦合器将所述通信激光和所述参考激光进行信号合成，生成合成信号，并将所述合成信号输入至光学延迟线干涉仪；
光学延迟线干涉仪，所述光学延迟线干涉仪接收所述光纤耦合器合成的合成信号，并对所述合成信号进行解调，输出解调信号至波分复用器；
两个波分复用器，分别接收所述光学延迟线干涉仪的解调信号，生成输出信号，并将所述两个波分复用器各自的输出信号输入至光探测器；
光探测器，所述光探测器接收所述波分复用器的输出信号，所述光探测器包括通信激光探测器和参考激光探测器，所述通信激光探测器基于所述输出信号探测通信激光，经AD采样后将所述通信激光发送至数据处理系统，所述参考激光探测器基于所述输出信号探测参考激光，并将所述参考激光发送至数据处理系统；以及
数据处理系统，所述数据处理系统包括存储器和处理器，所述存储器存储轨道信息、通信激光发射端的技术参数、不同的通信激光波长对应的参考激光波长的对应关系以及程序指令，所述程序指令实现的功能包括接收所述光探测器输出的通信激光和参考激光，处理所述光探测器探测的信号，基于所述光探测器探测的信号判断是否有通信激光输入，并根据判断结果进行信号捕获控制，所述处理器用于执行所述程序指令。
8.根据权利要求7所述的通信激光信号捕获装置，其特征在于，根据判断结果进行信号捕获控制，包括：
当判断结果为无通信激光信号输入时：
获取预判通信激光波长λ1；
基于所述波长λ1的预判通信激光，确定参考激光的波长λ2；以及
控制参考激光器生成波长λ2的参考激光并输入至光学延迟线干涉仪，调整所述光学延迟线干涉仪的偏压，使得基于所述光学延迟线的输出，生成满足预定电压信号关系的电压信号时，维持所述光学延迟线干涉仪状态，所述光学延迟线干涉仪状态包括光学延迟线干涉仪的偏压；
优选地，控制参考激光器生成波长λ2的参考激光并输入至光学延迟线干涉仪，调整所述光学延迟线干涉仪的偏压，使得基于所述光学延迟线的输出，生成满足预定电压信号关系的电压信号，包括：
参考激光器生成波长λ2的参考激光；
将所述参考激光经光纤耦合器输入至光学延迟线干涉仪；
将光学延迟线干涉仪的输出信号经波分复用器输入至光探测器；
将光探测器检测的电压信号输入数据处理系统；以及
调整光学延迟线干涉仪的偏压，直至光探测器探测的电压信号满足预定电压信号关系；
当判断结果为有通信激光信号输入时：
将所述光探测器输入的通信激光进行解码，以进行激光通信。
9.一种通信激光信号捕获装置，其特征在于，包括：
光学天线，所述光学天线接收通信激光，并将所述通信激光输入至光纤耦合器；
参考激光器，所述参考激光器生成参考激光，并将所述参考激光输入光纤耦合器；
光纤耦合器，所述光纤耦合器将所述通信激光和所述参考激光进行信号合成，生成合成信号，并将所述合成信号输入至光学延迟线干涉仪；
光学延迟线干涉仪，所述光学延迟线干涉仪接收所述光纤耦合器合成的合成信号，并对所述合成信号进行解调，输出解调信号至光探测器；
光探测器，所述光探测器接收所述光学延迟线干涉仪的输出信号，所述光探测器包括通信激光探测器和参考激光探测器，所述通信激光探测器基于所述输出信号探测通信激光，经AD采样后将所述通信激光发送至数据处理系统，所述参考激光探测器基于所述输出信号探测参考激光，并将所述参考激光发送至数据处理系统；以及
数据处理系统，所述数据处理系统包括存储器和处理器，所述存储器存储轨道信息、通信激光发射端的技术参数、不同的通信激光波长对应的参考激光波长的对应关系以及程序指令，所述程序指令实现的功能包括接收所述光探测器输出的通信激光和参考激光，处理所述光探测器探测的信号，基于所述光探测器探测的信号判断是否有通信激光输入，并根据判断结果进行信号捕获控制，所述处理器用于执行所述程序指令。
10.一种激光通信系统，其特征在于，包括：
通信激光信号发射系统，用于发送通信激光信号；以及
如权利要求7至9任一所述的通信激光信号捕获装置，所述信号捕获装置用于接收所述通信激光信号。
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