CN113992266A - 激光通信耦合装置及基于该装置的光轴自校正方法 - Google Patents

激光通信耦合装置及基于该装置的光轴自校正方法 Download PDF

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Abstract

本公开提供一种激光通信耦合装置，激光通信耦合装置作为发射系统建立光轴并记录光斑位置，包括：光收发部，发射通信激光；信标光发射部，发射信标光，信标光与通信激光同光轴发射；光收发部，发射自校正光至第一光学镜；第一光学镜，将接收的自校正光反射至光反射组件；光反射组件，将接收的自校正光反射至第二光学镜；第二光学镜，将接收的自校正光再次反射至光反射组件；光反射组件，将自校正光反射至成像部；成像部，使进入成像部的自校正光生成光斑并记录光斑位置为(E，F)；以及主望远镜，将光收发部发射的通信激光进行扩束后发出。本公开还提供基于激光通信耦合装置作为发射系统和接收系统时光轴校正的方法。

Description

激光通信耦合装置及基于该装置的光轴自校正方法
技术领域
本公开属于激光通信技术领域，具体涉及一种激光通信耦合装置，以及基于激光通信耦合装置的光轴自校正的方法。
背景技术
随着激光通信的发展，激光通信的优点越来越明显，其中激光发射光束窄、方向性好，天线尺寸小，信息容量大，功耗小、体积小、重量轻，适用于卫星通信，而且深空空间对于光波是一种无吸收和散射、无损耗、无干扰的良好传输介质，传输同样速率与信息的装备，光通信的性价比最高。但是由于激光发射的光束比较窄，所以易受大气、卫星振动等影响，所以通信必须采用捕获、跟踪、瞄准系统建立维持光通信链路(系统简称ATP)。通常情况下通信激光发散角非常小(30urad以内)，所以要求ATP系统具有更高的要求(优于30urad)。目前通信ATP系统都在整机安装结束后，保证跟踪相机视场中心与通信光发射、接收模块光轴中心达到高度一致，由于轨失重、热变形等因素造成系统光路变化，此时信标光与信号光会产生一个固定偏差，便无法满足空间激光通信要求。此时系统就需要一个高精度的自检功能的系统进行系统实时光轴矫正功能。现有技术方案没有能同时满足自检光(500nm-850nm)与通信光(1550nm附近)单模光纤合束器的器件，单模光纤合束器在两个波段的光纤模式无法同时满足都处在基模传输；现有非球面透镜只能满足单一波长准直功能，无法满足两波段同时准直需求等待解决技术问题。
另一方面，由于激光通信系统的通信速率决定于EDFA模块的能量，EDFA的能量无法做到很大，但是可以用不同波长EDFA的来合并发射，进行多通道光通信在增加传输速率。多波长空间进行耦合装置，因此，需要一种可以对多波长空间光进行耦合的装置，要求系统多波长都在准焦位置，才不会影响系统耦合效率，才能满足整体传输速率的问题。现有技术CN201110071279.9存在以下缺陷：第一、此专利中光纤合束器只适应于特定短波波段(800nm-900nm)，无法满足现有1520nm-1580nm附近通信波长；第二、跟踪相机无法适应于多波长成像功能，容易产生离焦现象，进而影响跟踪精度；第三、非球面准直透镜只是用单一波长无法满足自检激光与通信激光同时准直功能。
发明内容
为了解决上述技术问题中的至少一个，本公开提供了一种激光通信耦合装置，以及基于激光通信耦合装置光轴自校正的方法。
根据本公开的一个方面，提供一种激光通信耦合装置，所述激光通信耦合装置作为发射系统建立光轴并记录光斑位置，包括：
光收发部，所述光收发部发射通信激光；
信标光发射部，所述信标光发射部发射信标光，所述信标光与所述通信激光同光轴发射；
所述光收发部，发射自校正光至第一光学镜；
第一光学镜，第一光学镜将接收的自校正光反射至光反射组件；
光反射组件，将接收的自校正光反射至第二光学镜；
第二光学镜，将接收的自校正光再次反射至所述光反射组件；
所述光反射组件，将自校正光反射至成像部；以及，
成像部，使进入成像部的自校正光生成光斑并记录光斑位置为(E，F)；
主望远镜，所述主望远镜将光收发部发射的通信激光进行扩束后发出。
根据本公开至少一个实施方式的激光通信耦合装置，所述光收发部包括自校正光单模光纤和通信激光单模光纤，所述自校正光单模光纤发射自校正光，所述通信激光单模光纤发射通信激光，所述自校正光单模光纤和所述通信激光单模光纤形成并排光纤阵列。
根据本公开至少一个实施方式的激光通信耦合装置，所述第一光学镜为反射式离轴抛物面镜，所述抛物面镜对接收的光准直或会聚。
根据本公开至少一个实施方式的激光通信耦合装置，所述成像部为跟踪相机。
根据本公开至少一个实施方式的激光通信耦合装置，所述第二光学镜为棱镜，所述棱镜对接收的光进行准直。
根据本公开至少一个实施方式的激光通信耦合装置，所述光学反射组件包括快反镜、分光镜和跟踪镜。
根据本公开至少一个实施方式的激光通信耦合装置，所述激光通信耦合装置作为发射系统建立光轴并记录光斑位置时，第一光学镜将接收的自校正光反射至光反射组件，包括：
自校正光在反射式离轴抛物面镜的焦点处发射至反射式离轴抛物面镜，反射式离轴抛物面镜将接收的自校正光准直发射至快反镜。
根据本公开至少一个实施方式的激光通信耦合装置，所述激光通信耦合装置作为发射系统建立光轴并记录光斑位置，将接收的自校正光反射至第二光学镜，包括：
快反镜将自校正光反射至分光镜；以及，
分光镜将接收的自校正光反射至棱镜。
根据本公开至少一个实施方式的激光通信耦合装置，所述激光通信耦合装置作为发射系统建立光轴并记录光斑位置，将接收的自校正光再次反射至所述光反射组件，包括：
棱镜将接收的自校正光经棱镜准直后再次反射至分光镜。
根据本公开至少一个实施方式的激光通信耦合装置，所述激光通信耦合装置作为发射系统建立光轴并记录光斑位置，将自校正光反射至成像部，包括：
分光镜将自校正光反射至成像部。
根据本公开至少一个实施方式的激光通信耦合装置，所述激光通信耦合装置作为发射系统校正光轴，包括：
所述光收发部发射自校正光和通信激光至第一光学镜；
所述第一光学镜对所述自校正光和通信激光准直发射；
所述自校正光和所述通信激光经所述第一光学镜准直发射至所述光反射组件，所述光反射组件将通信激光和自校正光分离，生成分离后的自校正光和分离后的通信激光；
分离后的自校正光经所述第二光学镜反射后，再次经所述光学反射组件反射至成像部；
成像部接收光学反射组件反射的分离后的自校正光，并在所述成像部内生成光斑，记录自校正光光斑位置为(X0，Y0)；
分离后的通信激光经所述光学反射组件反射至所述主望远镜，经主望远镜扩束发射；以及，
基于(X0，Y0)与(E、F)的位移偏差，调整所述光反射组件，使得(X0，Y0)与(E、F)位置重合。
根据本公开至少一个实施方式的激光通信耦合装置，激光通信耦合装置作为发射系统建立光轴并记录光斑位置时，所述自校正光和所述通信激光经所述第一光学镜准直发射至所述光反射组件，所述光反射组件将通信激光和自校正光分离，生成分离后的自校正光和分离后的通信激光，包括：
所述自校正光和所述通信激光经所述第一光学镜发射至快反镜，经快反镜反射至分光镜，分光镜将通信激光和自校正光分离，生成分离后的自校正光和分离后的通信激光。
根据本公开至少一个实施方式的激光通信耦合装置，激光通信耦合装置作为发射系统建立光轴并记录光斑位置时，所述成像部接收光学反射组件反射的分离后的自校正光，并在所述成像部内生成光斑，记录自校正光光斑位置为(X0，Y0)，包括：
所述成像部接收分光镜反射的分离后的自校正光，并在所述成像部内生成光斑，记录自校正光光斑位置(X0，Y0)。
根据本公开至少一个实施方式的激光通信耦合装置，激光通信耦合装置作为发射系统建立光轴并记录光斑位置时，所述分离后的通信激光经所述光学反射组件反射至所述主望远镜，经主望远镜扩束发射，包括：
分离后的通信激光经跟踪镜反射至所述主望远镜，经主望远镜扩束发射。
根据本公开至少一个实施方式的激光通信耦合装置，激光通信耦合装置作为发射系统建立光轴并记录光斑位置时，所述基于(X0，Y0)与(E、F)的位移偏差，调整所述光反射组件，使得(X0，Y0)与(E、F)位置重合，包括：
通过调整快反镜的角度，使得经过快反镜的光的角度发生变化，进而使得(X0，Y0)与(E、F)位置重合。
根据本公开至少一个实施方式的激光通信耦合装置，所述激光通信耦合装置作为接收系统建立光轴并记录光斑位置，包括：
所述信标光发射部发射信标光；
信标光和通信激光经所述主望远镜缩束，传输至光反射组件；
所述光反射组件将接收的信标光和通信激光分离，生成分离后的通信激光和分离后的信标光；
所述分离后的信标光进入所述成像部，生成信标光光斑，记录光斑位置为(A，B)；
所述光收发部发射自校正光至第一光学镜，同时，信标光发射部停止发射信标光，光收发部停止发射通信激光；
自校正光经所述第一光学镜反射至所述光学反射组件；
光反射组件将接收的自校正光反射至第二光学镜；
第二光学镜将接收的自校正光再次反射至所述光反射组件；
光反射组件将接收的自校正光反射至成像部；以及，
成像部将接收的自校正光成像，并记录自校正光光斑位置(C，D)。
根据本公开至少一个实施方式的激光通信耦合装置，激光通信耦合装置作为接收系统建立光轴并记录光斑位置时，所述信标光和通信激光经所述主望远镜缩束，传输至光反射组件，包括：
所述信标光和通信激光经所述主望远镜所述，传输至跟踪镜。
根据本公开至少一个实施方式的激光通信耦合装置，激光通信耦合装置作为接收系统建立光轴并记录光斑位置时，所述光反射组件将接收的信标光和通信激光分离，生成分离后的通信激光和分离后的信标光，包括：
分光镜将跟踪镜反射至分光镜的信标光和通信激光分离，生成分离后的通信激光和分离后的信标光。
根据本公开至少一个实施方式的激光通信耦合装置，激光通信耦合装置作为接收系统建立光轴并记录光斑位置时，所述自校正光经所述第一光学镜反射至所述光学反射组件，包括：
所述自校正光在第一光学镜的交点处发射，经第一光学镜反射后，准直反射至快反镜。
根据本公开至少一个实施方式的激光通信耦合装置，激光通信耦合装置作为接收系统建立光轴并记录光斑位置时，所述光反射组件将接收的自校正光反射至第二光学镜，包括：
快反镜将接收的自校正光反射至分光镜，分光镜将自校正光反射至所述第二光学镜。
根据本公开至少一个实施方式的激光通信耦合装置，激光通信耦合装置作为接收系统建立光轴并记录光斑位置时，所述第二光学镜将接收的自校正光再次反射至所述光反射组件，包括：
所述第二光学镜将接收的自校正光再次反射至分光镜。
根据本公开至少一个实施方式的激光通信耦合装置，激光通信耦合装置作为接收系统建立光轴并记录光斑位置时，所述光反射组件将接收的自校正光反射至成像部，包括：分光镜将接收的自校正光反射至成像部。
根据本公开至少一个实施方式的激光通信耦合装置，所述激光通信耦合装置作为接收系统校正光轴，包括：
所述信标光发射部发射信标光；
同轴的信标光和通信激光通过所述主望远镜缩束后进入光反射组件；
所述光反射组件将信标光和通信激光进行分离，生成分离后的信标光和分离后的通信激光；
分离后的信标光反射至所述成像部内，生成信标光光斑，记录信标光光斑位置为(X1，Y1)；
分离后的通信激光经所述第一光学镜反射至光收发部；
所述光收发部接收通信激光；
基于(X1，Y1)与(A，B)的位移偏差，调整所述光反射组件，使得(X1，Y1)与(A，B)位置重合；
所述光收发部发射自校正光至第一光学镜；
所述第一光学镜将接收的自校正光反射至所述光反射组件；
所述光反射组件将接收的自校正光反射至第二光学镜；
第二光学镜将自校正光再次反射至所述光反射组件；
所述光反射组件将接收的自校正光反射至成像部；
成像部将接收的自校正光成像，并记录光斑位置(X2，Y2)；以及，
基于(X2，Y2)与(C，D)的位移偏差，调整光反射组件，使得(X2，Y2)与(C，D)位置重合。
根据本公开至少一个实施方式的激光通信耦合装置，激光通信耦合装置作为接收系统校正光轴时，所述同轴的信标光和通信激光通过所述主望远镜缩束后进入光反射组件，包括：
同轴的信标光和通信激光经所述主望远镜缩束后，进入跟踪镜。
根据本公开至少一个实施方式的激光通信耦合装置，激光通信耦合装置作为接收系统校正光轴时，所述光反射组件将信标光和通信激光进行分离，生成分离后的信标光和分离后的通信激光，包括：
进入跟踪镜的信标光和通信激光经跟踪镜反射至分光镜，分光镜将信标光和通信激光进行分离，生成分离后的信标光和通信激光。
根据本公开至少一个实施方式的激光通信耦合装置，激光通信耦合装置作为接收系统校正光轴时，所述分离后的通信激光经所述第一光学镜反射至光收发部，包括：
分离后的通信激光反射至快反镜，快反镜将通信激光反射至第一光学镜，第一光学镜将接收的通信激光会聚后，通过第一光学镜焦点处的光收发部的通信激光单模光纤接收。
根据本公开至少一个实施方式的激光通信耦合装置，激光通信耦合装置作为接收系统校正光轴时，所述基于(X1，Y1)与(A，B)的位移偏差，调整所述光反射组件，使得(X1，Y1)与(A，B)位置重合，包括：
基于(X1，Y1)与(A，B)的位移偏差，调整快反镜的角度，使得(X1，Y1)与(A，B)位置重合。
根据本公开至少一个实施方式的激光通信耦合装置，激光通信耦合装置作为接收系统校正光轴时，所述第一光学镜将接收的自校正光反射至所述光反射组件，包括：
所述第一光学镜将接收的自校正光反射至快反镜。
根据本公开至少一个实施方式的激光通信耦合装置，激光通信耦合装置作为接收系统校正光轴时，所述光反射组件将接收的自校正光反射至第二光学镜，包括：
快反镜将接收的自校正光反射至分光镜，分光镜将接收的自校正光反射至所述第二光学镜。
根据本公开至少一个实施方式的激光通信耦合装置，激光通信耦合装置作为接收系统校正光轴时，所述第二光学镜将自校正光再次反射至所述光反射组件，包括：
所述第二光学镜将自校正光再次反射至分光镜。
根据本公开至少一个实施方式的激光通信耦合装置，激光通信耦合装置作为接收系统校正光轴时，所述基于(X2，Y2)与(C，D)的位移偏差，调整光反射组件，使得(X2，Y2)与(C，D)位置重合，包括：
基于(X2，Y2)与(C，D)的位移偏差，调整快反镜角度，使得(X2，Y2)与(C，D)位置重合。
根据本公开至少一个实施方式的激光通信耦合装置，所述主望远镜为无焦反射式扩束系统，放大倍数为8倍，系统的面型精度要求优于1/10λ@632.8nm。
根据本公开至少一个实施方式的激光通信耦合装置，所述跟踪镜由压电陶瓷电机构成。
根据本公开至少一个实施方式的激光通信耦合装置，所述跟踪镜的工作波长为780nm-1700nm时，平均反射率大于96％，角度分辨率RMS值≤0.2μrad。
根据本公开至少一个实施方式的激光通信耦合装置，所述跟踪镜角度变化范围为15mrad。
根据本公开至少一个实施方式的激光通信耦合装置，所述分光镜镜透射信标光波长范围780nm-900nm，且透射光效率大于90％。
根据本公开至少一个实施方式的激光通信耦合装置，所述分光镜反射通信光的波长范围1520nm-1580nm，且反射光效率大于90％。
根据本公开至少一个实施方式的激光通信耦合装置，所述分光镜的通光口径为15mm。
根据本公开至少一个实施方式的激光通信耦合装置，所述分光镜的通光面面形偏差RMS值优于1/30λ@632.8nm。
根据本公开至少一个实施方式的激光通信耦合装置，所述棱镜为角锥棱镜。
根据本公开至少一个实施方式的激光通信耦合装置，所述棱镜的透光面表面面型优于λ/10@632.8nm。
根据本公开至少一个实施方式的激光通信耦合装置，所述棱镜的回转精度小于3″。
根据本公开至少一个实施方式的激光通信耦合装置，所述棱镜的通光口径为25.4mm。
根据本公开至少一个实施方式的激光通信耦合装置，所述跟踪相机的跟踪镜头口径20mm。
根据本公开至少一个实施方式的激光通信耦合装置，所述跟踪相机的系统组合焦距为1000mm、780nm-900nm。
根据本公开至少一个实施方式的激光通信耦合装置，所述跟踪相机单像素分辨率为5.5urad。
根据本公开至少一个实施方式的激光通信耦合装置，所述跟踪相机的跟踪探测器单像元大小为5.5μm×5.5μm，开窗大小为1024pix×1024pix。
根据本公开至少一个实施方式的激光通信耦合装置，所述快反镜工作波长为780nm-1625nm时，平均反射率大于90％。
根据本公开至少一个实施方式的激光通信耦合装置，所述快反镜的角度分辨率RMS值≤1μrad。
根据本公开至少一个实施方式的激光通信耦合装置，所述快反镜的角度变化范围±1.5°。
根据本公开至少一个实施方式的激光通信耦合装置，所述反射式离轴抛物面镜的工作波长为780nm-1625nm时，平均反射率大于95％，光学口径1/2英寸，焦距为1英寸。
根据本公开至少一个实施方式的激光通信耦合装置，所述反射式离轴抛物面镜光学口径1/2英寸，焦距为1英寸。
根据本公开至少一个实施方式的激光通信耦合装置，所述反射式离轴抛物面镜工作波长780nm-1625nm时，平均反射率大于95％。
根据本公开至少一个实施方式的激光通信耦合装置，所述自校准光单模光纤的发射端光纤芯为780HP光纤，芯径为5.5um，外涂层125um的光纤涂层，通光波长为780nm-970nm。
根据本公开至少一个实施方式的激光通信耦合装置，所述通信激光单模光纤的芯径采用10.4um,外涂层采用125um的光纤涂层，通光波长为1260nm-1625nm。
根据本公开至少一个实施方式的激光通信耦合装置，所述自校准光单模光纤与通信激光单模光纤的中心间隔为125um。
根据本公开的又一个方面，提供一种基于激光通信耦合装置进行光轴自校正的方法，包括：
激光通信耦合装置作为发射系统时建立光轴并记录光斑位置；以及，
激光通信耦合装置作为发射系统时校正光轴。
根据本公开至少一个实施方式的基于激光通信耦合装置进行光轴自校正的方法，激光通信耦合装置作为发射系统时建立光轴并记录光斑位置，包括：
光收发部发射通信激光；
信标光发射部发射信标光，所述信标光与所述通信激光同光轴发射；
光收发部发射自校正光至第一光学镜；
第一光学镜将接收的自校正光反射至光反射组件；
光反射组件将接收的自校正光反射至第二光学镜；
第二光学镜将接收的自校正光再次反射至所述光反射组件；
光反射组件将自校正光反射至成像部；
成像部使进入成像部的自校正光生成光斑并记录光斑位置为(E，F)；以及，
主望远镜，所述主望远镜将所述光收发部发射的通信激光扩束后发出。
根据本公开至少一个实施方式的基于激光通信耦合装置进行光轴自校正的方法，激光通信耦合装置作为发射系统时校正光轴，包括：
光收发部发射自校正光和通信激光至第一光学镜；
第一光学镜对所述自校正光和通信激光准直发射至光反射组件；
所述光反射组件将通信激光和自校正光分离，生成分离后的自校正光和分离后的通信激光；
分离后的自校正光经第二光学镜反射后，再次经所述光学反射组件反射至成像部；
所述成像部接收光学反射组件反射的分离后的自校正光，并生成光斑，记录自校正光光斑位置为(X0，Y0)；
分离后的通信激光经所述光学反射组件反射至主望远镜，经所述主望远镜扩束发射；以及，
基于(X0，Y0)与(E、F)的位移偏差，调整所述光反射组件，使得(X0，Y0)与(E、F)位置重合。
根据本公开至少一个实施方式的一种基于激光通信耦合装置进行光轴自校正的方法，包括：
激光通信耦合装置作为接收系统时建立光轴并记录光斑位置；以及，
激光通信耦合装置作为接收系统时校正光轴。
根据本公开至少一个实施方式的基于激光通信耦合装置进行光轴自校正的方法，激光通信耦合装置作为接收系统时建立光轴并记录光斑位置，包括：
信标光发射部发射信标光；
信标光和通信激光经主望远镜缩束，传输至光反射组件；
光反射组件将接收的信标光和通信激光分离，生成分离后的通信激光和分离后的信标光；
分离后的信标光进入成像部，生成信标光光斑，记录光斑位置为(A，B)；
光收发部发射自校正光至第一光学镜，同时，信标光发射部停止发射信标光，光收发部停止发射通信激光；
自校正光经所述第一光学镜反射至所述光学反射组件；
光反射组件将接收的自校正光反射至第二光学镜；
第二光学镜将接收的自校正光再次反射至所述光反射组件；
光反射组件将接收的自校正光反射至成像部；以及，
成像部将接收的自校正光成像，并记录自校正光光斑位置(C，D)。
根据本公开至少一个实施方式的基于激光通信耦合装置进行光轴自校正的方法，激光通信耦合装置作为接收系统时校正光轴，包括：
信标光发射部发射信标光；
信标光和通信激光通过主望远镜缩束后进入光反射组件；
光反射组件将信标光和通信激光进行分离，生成分离后的信标光和分离后的通信激光；
分离后的信标光反射至成像部内，生成信标光光斑，记录信标光光斑位置为(X1，Y1)；
分离后的通信激光经第一光学镜反射至光收发部；
光收发部接收通信激光；
基于(X1，Y1)与(A，B)的位移偏差，调整所述光反射组件，使得(X1，Y1)与(A，B)位置重合；
光收发部发射自校正光至第一光学镜；
第一光学镜将接收的自校正光反射至所述光反射组件；
光反射组件将接收的自校正光反射至第二光学镜；
第二光学镜将自校正光再次反射至所述光反射组件；
光反射组件将接收的自校正光反射至成像部；
成像部将接收的自校正光成像，并记录光斑位置(X2，Y2)；以及，
基于(X2，Y2)与(C，D)的位移偏差，调整光反射组件，使得(X2，Y2)与(C，D)位置重合。
根据本公开的又一个方面，提供一种光轴自校正方法，通过上述任一所述的激光通信耦合装置进行光轴自校正，包括：
通过所述并排光纤阵列和所述反射式离轴抛物面将自校正光与通信激光同时准直发射至所述快反镜；
所述快反镜将自校正光与通信激光反射至所述分色镜；
所述分色镜将通信激光与自校正光分离，生成分离后的通信激光和分离后的自校正光；
分离后的自校正光经所述棱镜反射至所述分色镜后，反射回所述跟踪相机内，生成自准光斑；以及，
分离后的通信激光经所述分色镜反射后，经所述跟踪镜进入主望远镜，通过主望远镜扩束发射。
根据本公开至少一个实施方式的光轴自校正方法，还包括：跟踪光通过所述分色镜进入所述跟踪相机内。
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激光通信耦合装置结构示意图。
图2是根据本公开实施方式的基于激光通信耦合装置进行光轴自校正的方法流程示意图。
图3是根据本公开实施方式的激光通信耦合装置作为发射系统时建立光轴并记录光斑位置的方法流程示意图。
图4是根据本公开实施方式的激光通信耦合装置作为发射系统时校正光轴的方法流程示意图。
图5是根据本公开又一实施方式的基于激光通信耦合装置进行光轴自校正的方法流程示意图。
图6是根据本公开实施方式的激光通信耦合装置作为接收系统时建立光轴并记录光斑位置的方法流程示意图。
图7是根据本公开实施方式的激光通信耦合装置作为接收系统时校正光轴的方法流程示意图。
附图标记说明
101 光收发部
102 信标光发射部
103 第一光学镜
104 光反射组件
105 第二光学镜
106 成像部
107 主望远镜
108 快反镜
109 分光镜
110 跟踪镜
111 自校正光单模光纤
112 通信激光单模光纤。
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激光通信耦合装置结构示意图。
如图1所示，激光通信耦合装置1000，包括：
根据本公开的一个方面，提供一种激光通信耦合装置，激光通信耦合装置作为发射系统建立光轴并记录光斑位置，包括：
光收发部101，光收发部发射通信激光；
信标光发射部102，信标光发射部发射信标光，信标光与通信激光同光轴发射；
光收发部101，发射自校正光至第一光学镜；
第一光学镜103，第一光学镜将接收的自校正光反射至光反射组件；
光反射组件104，将接收的自校正光反射至第二光学镜；
第二光学镜105，将接收的自校正光再次反射至光反射组件；
光反射组件104，将自校正光反射至成像部；以及，
成像部106，使进入成像部的自校正光生成光斑并记录光斑位置为(E，F)；
主望远镜107，主望远镜将光收发部发射的通信激光进行扩束后发出。
其中，光收发部101包括自校正光单模光纤111和通信激光单模光纤112，自校正光单模光纤发射自校正光，通信激光单模光纤发射通信激光。
其中，自校正光单模光纤111和通信激光单模光纤112形成并排光纤阵列。
其中，第一光学镜为反射式离轴抛物面镜，抛物面镜对接收的光准直或会聚。
其中，成像部为跟踪相机。
其中，第二光学镜为棱镜，棱镜对接收的光进行准直。
其中，光学反射组件包括快反镜108、分光镜109和跟踪镜110。
其中，分光镜109可以是分色镜。
其中，激光通信耦合装置作为发射系统建立光轴并记录光斑位置时，第一光学镜将接收的自校正光反射至光反射组件，包括：
自校正光在反射式离轴抛物面镜的焦点处发射至反射式离轴抛物面镜，反射式离轴抛物面镜将接收的自校正光准直发射至快反镜。
其中，激光通信耦合装置作为发射系统建立光轴并记录光斑位置，将接收的自校正光反射至第二光学镜，包括：
快反镜将自校正光反射至分光镜；以及，
分光镜将接收的自校正光反射至棱镜。
其中，激光通信耦合装置作为发射系统建立光轴并记录光斑位置，将接收的自校正光再次反射至光反射组件，包括：
棱镜将接收的自校正光经棱镜准直后再次反射至分光镜。
其中，激光通信耦合装置作为发射系统建立光轴并记录光斑位置，将自校正光反射至成像部，包括：
分光镜将自校正光反射至成像部。
其中，激光通信耦合装置作为发射系统校正光轴，包括：
光收发部发射自校正光和通信激光至第一光学镜；
第一光学镜对自校正光和通信激光准直发射；
自校正光和通信激光经第一光学镜准直发射至光反射组件，光反射组件将通信激光和自校正光分离，生成分离后的自校正光和分离后的通信激光；
分离后的自校正光经第二光学镜反射后，再次经光学反射组件反射至成像部；
成像部接收将光学反射组件反射的分离后的自校正光，并在成像部内生成光斑，记录自校正光光斑位置为(X0，Y0)；
分离后的通信激光经光学反射组件反射至主望远镜，经主望远镜扩束发射；以及，
基于(X0，Y0)与(E、F)的位移偏差，调整光反射组件，使得(X0，Y0)与(E、F)位置重合。
其中，激光通信耦合装置作为发射系统建立光轴并记录光斑位置时，自校正光和通信激光经第一光学镜准直发射至光反射组件，光反射组件将通信激光和自校正光分离，生成分离后的自校正光和分离后的通信激光，包括：
自校正光和通信激光经第一光学镜发射至快反镜，经快反镜反射至分光镜，分光镜将通信激光和自校正光分离，生成分离后的自校正光和分离后的通信激光。
其中，激光通信耦合装置作为发射系统建立光轴并记录光斑位置时，成像部接收将光学反射组件反射的分离后的自校正光，并在成像部内生成光斑，记录自校正光光斑位置为(X0，Y0)，包括：
成像部接收分光镜反射的分离后的自校正光，并在成像部内生成光斑，记录自校正光光斑位置(X0，Y0)。
其中，激光通信耦合装置作为发射系统建立光轴并记录光斑位置时，分离后的通信激光经光学反射组件反射至主望远镜，经主望远镜扩束发射，包括：
分离后的通信激光经跟踪镜反射至主望远镜，经主望远镜扩束发射。
其中，激光通信耦合装置作为发射系统建立光轴并记录光斑位置时，基于(X0，Y0)与(E、F)的位移偏差，调整光反射组件，使得(X0，Y0)与(E、F)位置重合，包括：
通过调整快反镜的角度，使得经过快反镜的光的角度发生变化，进而使得(X0，Y0)与(E、F)位置重合。
其中，激光通信耦合装置作为接收系统建立光轴并记录光斑位置，包括：
信标光发射部发射信标光；
信标光和通信激光经主望远镜缩束，传输至光反射组件；
光反射组件将接收的信标光和通信激光分离，生成分离后的通信激光和分离后的信标光；
分离后的信标光进入成像部，生成信标光光斑，记录光斑位置为(A，B)；
光收发部发射自校正光至第一光学镜，同时，信标光发射部停止发射信标光，光收发部停止发射通信激光；
自校正光经第一光学镜反射至光学反射组件；
光反射组件将接收的自校正光反射至第二光学镜；
第二光学镜将接收的自校正光再次反射至光反射组件；
光反射组件将接收的自校正光反射至成像部；以及，
成像部将接收的自校正光成像，并记录自校正光光斑位置(C，D)。
其中，激光通信耦合装置作为接收系统建立光轴并记录光斑位置时，信标光和通信激光经主望远镜缩束，传输至光反射组件，包括：
信标光和通信激光经主望远镜，传输至跟踪镜。
其中，激光通信耦合装置作为接收系统建立光轴并记录光斑位置时，光反射组件将接收的信标光和通信激光分离，生成分离后的通信激光和分离后的信标光，包括：
分光镜将跟踪镜反射至分光镜的信标光和通信激光分离，生成分离后的通信激光和分离后的信标光。
其中，激光通信耦合装置作为接收系统建立光轴并记录光斑位置时，自校正光经第一光学镜反射至光学反射组件，包括：
自校正光在第一光学镜的交点处发射，经第一光学镜反射后，准直反射至快反镜。
其中，激光通信耦合装置作为接收系统建立光轴并记录光斑位置时，光反射组件将接收的自校正光反射至第二光学镜，包括：
快反镜将接收的自校正光反射至分光镜，分光镜将自校正光反射至第二光学镜。
其中，激光通信耦合装置作为接收系统建立光轴并记录光斑位置时，第二光学镜将接收的自校正光再次反射至光反射组件，包括：
第二光学镜将接收的自校正光再次反射至分光镜。
其中，激光通信耦合装置作为接收系统建立光轴并记录光斑位置时，光反射组件将接收的自校正光反射至成像部，包括：分光镜将接收的自校正光反射至成像部。
其中，激光通信耦合装置作为接收系统校正光轴，包括：
信标光发射部发射信标光；
同轴的信标光和通信激光通过主望远镜缩束后进入光反射组件；
光反射组件将信标光和通信激光进行分离，生成分离后的信标光和分离后的通信激光；
分离后的信标光反射至成像部内，生成信标光光斑，记录信标光光斑位置为(X1，Y1)；
分离后的通信激光经第一光学镜反射至光收发部；
光收发部接收通信激光；
基于(X1，Y1)与(A，B)的位移偏差，调整光反射组件，使得(X1，Y1)与(A，B)位置重合；
光收发部发射自校正光至第一光学镜；
第一光学镜将接收的自校正光反射至光反射组件；
光反射组件将接收的自校正光反射至第二光学镜；
第二光学镜将自校正光再次反射至光反射组件；
光反射组件将接收的自校正光反射至成像部；
成像部将接收的自校正光成像，并记录光斑位置(X2，Y2)；以及，
基于(X2，Y2)与(C，D)的位移偏差，调整光反射组件，使得(X2，Y2)与(C，D)位置重合。
其中，激光通信耦合装置作为接收系统校正光轴时，同轴的信标光和通信激光通过主望远镜缩束后进入光反射组件，包括：
同轴的信标光和通信激光经主望远镜缩束后，进入跟踪镜。
其中，激光通信耦合装置作为接收系统校正光轴时，光反射组件将信标光和通信激光进行分离，生成分离后的信标光和分离后的通信激光，包括：
进入跟踪镜的信标光和通信激光经跟踪镜反射至分光镜，分光镜将信标光和通信激光进行分离，生成分离后的信标光和通信激光。
其中，激光通信耦合装置作为接收系统校正光轴时，分离后的通信激光经第一光学镜反射至光收发部，包括：
分离后的通信激光反射至快反镜，快反镜将通信激光反射至第一光学镜，第一光学镜将接收的通信激光会聚后，通过第一光学镜焦点处的光收发部的通信激光单模光纤接收。
其中，激光通信耦合装置作为接收系统校正光轴时，基于(X1，Y1)与(A，B)的位移偏差，调整光反射组件，使得(X1，Y1)与(A，B)位置重合，包括：
基于(X1，Y1)与(A，B)的位移偏差，调整快反镜的角度，使得(X1，Y1)与(A，B)位置重合。
其中，激光通信耦合装置作为接收系统校正光轴时，第一光学镜将接收的自校正光反射至光反射组件，包括：
第一光学镜将接收的自校正光反射至快反镜。
其中，激光通信耦合装置作为接收系统校正光轴时，光反射组件将接收的自校正光反射至第二光学镜，包括：
快反镜将接收的自校正光反射至分光镜，分光镜将接收的自校正光反射至第二光学镜。
其中，激光通信耦合装置作为接收系统校正光轴时，第二光学镜将自校正光再次反射至光反射组件，包括：
第二光学镜将自校正光再次反射至分光镜。
其中，激光通信耦合装置作为接收系统校正光轴时，基于(X2，Y2)与(C，D)的位移偏差，调整光反射组件，使得(X2，Y2)与(C，D)位置重合，包括：
基于(X2，Y2)与(C，D)的位移偏差，调整快反镜角度，使得(X2，Y2)与(C，D)位置重合。
其中，主望远镜为无焦反射式扩束系统，放大倍数为8倍，系统的面型精度要求优于1/10λ@632.8nm。
其中，跟踪镜由压电陶瓷电机构成。
其中，跟踪镜的工作波长为780nm-1700nm时，平均反射率大于96％，角度分辨率RMS值≤0.2μrad。
其中，跟踪镜角度变化范围为15mrad。
其中，分色镜透射信标光波长范围780nm-900nm，且透射光效率大于90％。
其中，分色镜反射通信光的波长范围1520nm-1580nm，且反射光效率大于90％。
其中，分色镜的通光口径为15mm。
其中，分色镜的通光面面形偏差RMS值优于1/30λ@632.8nm。
其中，棱镜为角锥棱镜。
其中，棱镜的透光面表面面型优于λ/10@632.8nm。
其中，棱镜的回转精度小于3″。
其中，棱镜的通光口径为25.4mm。
其中，跟踪相机的跟踪镜头口径20mm。
其中，跟踪相机的系统组合焦距为1000mm、780nm-900nm。
其中，跟踪相机的单像素分辨率为5.5urad。
其中，跟踪相机的跟踪探测器单像元大小为5.5μm×5.5μm，开窗大小为1024pix×1024pix，跟踪探测器选用COMSIS公司的探测器。
其中，快反镜1006工作波长为780nm-1625nm时，平均反射率大于90％。
其中，快反镜的角度分辨率RMS值≤1μrad。
其中，快反镜的角度变化范围±1.5°。
其中，反射式离轴抛物面镜的工作波长为780nm-1625nm时，平均反射率大于95％，光学口径1/2英寸，焦距为1英寸。
其中，反射式离轴抛物面镜光学口径1/2英寸，焦距为1英寸。
其中，反射式离轴抛物面镜工作波长780nm-1625nm时，平均反射率大于95％。
其中，自校准光单模光纤的发射端光纤芯为780HP光纤，芯径为5.5um，外涂层125um的光纤涂层，通光波长为780nm-970nm。
其中，通信激光单模光纤1011的芯径采用10.4um,外涂层采用125um的光纤涂层，通光波长为1260nm-1625nm。
其中，自校准光单模光纤与通信激光单模光纤的中心间隔为125um。
本实施例提供的激光通信耦合装置，具有以下技术优势：
第一、快反镜响应速度快，精度高等特点与跟踪相机5产生闭环控制，起到补偿系统耦合损失的效果；
第二、通过跟踪镜与跟踪相机5闭环，形成系统跟踪功能来补偿系统高频振动；
第三、采用快反镜进行光轴微调补偿以解决系统偏轴问题；
第四、跟踪相机采用700nm-900nm无位置色差系统，解决跟踪波长改变影响质心提取。
图2是根据本公开实施方式的基于激光通信耦合装置进行光轴自校正的方法流程示意图。
如图2所示，基于激光通信耦合装置进行光轴自校正方法S100，包括：
S102：激光通信耦合装置作为发射系统时建立光轴并记录光斑位置；以及，
S104：激光通信耦合装置作为发射系统时校正光轴。
图3是根据本公开实施方式的激光通信耦合装置作为发射系统时建立光轴并记录光斑位置的方法流程示意图。
如图3所示，激光通信耦合装置作为发射系统时建立光轴并记录光斑位置方法S200，包括：
S202：光收发部发射通信激光；
S204：信标光发射部发射信标光，信标光与通信激光同光轴发射；
S206：光收发部发射自校正光至第一光学镜；
S208：第一光学镜将接收的自校正光反射至光反射组件；
S210：光反射组件将接收的自校正光反射至第二光学镜；
S212：第二光学镜将接收的自校正光再次反射至光反射组件；
S214：光反射组件将自校正光反射至成像部；
S216：成像部使进入成像部的自校正光生成光斑并记录光斑位置为(E，F)；以及，
S218：主望远镜将光收发部发射的通信激光扩束后发出。
图4是根据本公开实施方式的激光通信耦合装置作为发射系统时校正光轴的方法流程示意图。
如图4所示，激光通信耦合装置作为发射系统时校正光轴S300，包括：
S302：光收发部发射自校正光和通信激光至第一光学镜；
S304：第一光学镜对自校正光和通信激光准直发射至光反射组件；
S306：光反射组件将通信激光和自校正光分离，生成分离后的自校正光和分离后的通信激光；
S308：分离后的自校正光经第二光学镜反射后，再次经光学反射组件反射至成像部；
S310：成像部接收光学反射组件反射的分离后的自校正光，并生成光斑，记录自校正光光斑位置为(X0，Y0)；
S312：分离后的通信激光经光学反射组件反射至主望远镜，经主望远镜扩束发射；以及，
S314：基于(X0，Y0)与(E、F)的位移偏差，调整光反射组件，使得(X0，Y0)与(E、F)位置重合。
图5是根据本公开又一实施方式提供的基于激光通信耦合装置进行光轴自校正的方法流程示意图。
如图5所示，基于激光通信耦合装置进行光轴自校正的方法S400，包括：
S402：激光通信耦合装置作为接收系统时建立光轴并记录光斑位置；以及，
S404：激光通信耦合装置作为接收系统时校正光轴。
图6是根据本公开实施方式的激光通信耦合装置作为接收系统时建立光轴并记录光斑位置方法流程示意图。
如图6所示，激光通信耦合装置作为接收系统时建立光轴并记录光斑位置的方法S500，包括：
S502：信标光发射部发射信标光；
S504：信标光和通信激光经主望远镜缩束，传输至光反射组件；
S506：光反射组件将接收的信标光和通信激光分离，生成分离后的通信激光和分离后的信标光；
S508：分离后的信标光进入成像部，生成信标光光斑，记录光斑位置为(A，B)；
S510：光收发部发射自校正光至第一光学镜，同时，信标光发射部停止发射信标光，光收发部停止发射通信激光；
S512：自校正光经第一光学镜反射至光学反射组件；
S514：光反射组件将接收的自校正光反射至第二光学镜；
S516：第二光学镜将接收的自校正光再次反射至光反射组件；
S518：光反射组件将接收的自校正光反射至成像部；以及，
S520：成像部将接收的自校正光成像，并记录自校正光光斑位置(C，D)。
图7是根据本公开实施方式的激光通信耦合装置作为接收系统时校正光轴方法流程示意图。
如图7所示，激光通信耦合装置作为接收系统时校正光轴方法S600，包括：
S602：信标光发射部发射信标光；
S604：信标光和通信激光通过主望远镜缩束后进入光反射组件；
S606：光反射组件将信标光和通信激光进行分离，生成分离后的信标光和分离后的通信激光；
S608：分离后的信标光反射至成像部内，生成信标光光斑，记录信标光光斑位置为(X1，Y1)；
S610：分离后的通信激光经第一光学镜反射至光收发部；
S612：光收发部接收通信激光；
S614：基于(X1，Y1)与(A，B)的位移偏差，调整光反射组件，使得(X1，Y1)与(A，B)位置重合；
S616：光收发部发射自校正光至第一光学镜；
S618：第一光学镜将接收的自校正光反射至光反射组件；
S620：光反射组件将接收的自校正光反射至第二光学镜；
S622：第二光学镜将自校正光再次反射至光反射组件；
S624：光反射组件将接收的自校正光反射至成像部；
S626：成像部将接收的自校正光成像，并记录光斑位置(X2，Y2)；以及，
S628：基于(X2，Y2)与(C，D)的位移偏差，调整光反射组件，使得(X2，Y2)与(C，D)位置重合。
本实施例提供的光轴自校正方法，具有以下技术效果：
第一、本发明采用离轴抛物面镜与并排光纤阵列准直，消除系统位置色差影响，使通信激光和自检激光都完美准直发射，自校正光使跟踪相机形成完美高斯光斑，利于质心提前，通信激光形成好的高斯光斑利于激光通信；
第二、系统分别闭环控制，可以使系统耦合效率变化差异减小，成码率大大提高；
第三、如果将离轴抛物面与并排光纤阵列准直作为接收系统时，自校正光可以实时监测光路变化，通信激光可以耦合1520nm-1580nm波长激光，使系统应用性更加广泛并且不会影响耦合效率；
第四、用近可见光来代替非可见光作为光轴自检功能，可使探测器选型更加丰富；
第五、采用离轴抛物面与并排光纤阵列准直后作为接收，可适应更多波长进行激光通信。
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)

1.一种激光通信耦合装置，其特征在于，所述激光通信耦合装置作为发射系统建立光轴并记录光斑位置，包括：
光收发部，所述光收发部发射通信激光；
信标光发射部，所述信标光发射部发射信标光，所述信标光与所述通信激光同光轴发射；
所述光收发部，发射自校正光至第一光学镜；
第一光学镜，第一光学镜将接收的自校正光反射至光反射组件；
光反射组件，将接收的自校正光反射至第二光学镜；
第二光学镜，将接收的自校正光再次反射至所述光反射组件；
所述光反射组件，将自校正光反射至成像部；
成像部，使进入成像部的自校正光生成光斑并记录光斑位置为(E，F)；以及
主望远镜，所述主望远镜将光收发部发射的通信激光进行扩束后发出。
2.根据权利要求1所述的激光通信耦合装置，其特征在于，所述激光通信耦合装置作为发射系统校正光轴，包括：
所述光收发部发射自校正光和通信激光至第一光学镜；
所述第一光学镜对所述自校正光和通信激光准直发射；
所述自校正光和所述通信激光经所述第一光学镜准直发射至所述光反射组件，所述光反射组件将通信激光和自校正光分离，生成分离后的自校正光和分离后的通信激光；
分离后的自校正光经所述第二光学镜反射后，再次经所述光学反射组件反射至成像部；
成像部接收光学反射组件反射的分离后的自校正光，并在所述成像部内生成光斑，记录自校正光光斑位置为(X0，Y0)；
分离后的通信激光经所述光学反射组件反射至所述主望远镜，经主望远镜扩束发射；以及
基于(X0，Y0)与(E、F)的位移偏差，调整所述光反射组件，使得(X0，Y0)与(E、F)位置重合。
3.根据权利要求1所述的激光通信耦合装置，其特征在于，所述激光通信耦合装置作为接收系统建立光轴并记录光斑位置，包括：
所述信标光发射部发射信标光；
信标光和通信激光经所述主望远镜缩束，传输至光反射组件；
所述光反射组件将接收的信标光和通信激光分离，生成分离后的通信激光和分离后的信标光；
所述分离后的信标光进入所述成像部，生成信标光光斑，记录光斑位置为(A，B)；
所述光收发部发射自校正光至第一光学镜，同时，信标光发射部停止发射信标光，光收发部停止发射通信激光；
自校正光经所述第一光学镜反射至所述光学反射组件；
光反射组件将接收的自校正光反射至第二光学镜；
第二光学镜将接收的自校正光再次反射至所述光反射组件；
光反射组件将接收的自校正光反射至成像部；以及
成像部将接收的自校正光成像，并记录自校正光光斑位置(C，D)。
4.根据权利要求3所述的激光通信耦合装置，其特征在于，所述激光通信耦合装置作为接收系统校正光轴，包括：
所述信标光发射部发射信标光；
同轴的信标光和通信激光通过所述主望远镜缩束后进入光反射组件；
所述光反射组件将信标光和通信激光进行分离，生成分离后的信标光和分离后的通信激光；
分离后的信标光反射至所述成像部内，生成信标光光斑，记录信标光光斑位置为(X1，Y1)；
分离后的通信激光经所述第一光学镜反射至光收发部；
所述光收发部接收通信激光；
基于(X1，Y1)与(A，B)的位移偏差，调整所述光反射组件，使得(X1，Y1)与(A，B)位置重合；
所述光收发部发射自校正光至第一光学镜；
所述第一光学镜将接收的自校正光反射至所述光反射组件；
所述光反射组件将接收的自校正光反射至第二光学镜；
第二光学镜将自校正光再次反射至所述光反射组件；
所述光反射组件将接收的自校正光反射至成像部；
成像部将接收的自校正光成像，并记录光斑位置(X2，Y2)；以及
基于(X2，Y2)与(C，D)的位移偏差，调整光反射组件，使得(X2，Y2)与(C，D)位置重合。
5.一种基于激光通信耦合装置进行光轴自校正的方法，其特征在于，包括：
激光通信耦合装置作为发射系统时建立光轴并记录光斑位置；以及
激光通信耦合装置作为发射系统时校正光轴。
6.根据权利要求5所述的基于激光通信耦合装置进行光轴自校正的方法，其特征在于，激光通信耦合装置作为发射系统时建立光轴并记录光斑位置，包括：
光收发部发射通信激光；
信标光发射部发射信标光，所述信标光与所述通信激光同光轴发射；
光收发部发射自校正光至第一光学镜；
第一光学镜将接收的自校正光反射至光反射组件；
光反射组件将接收的自校正光反射至第二光学镜；
第二光学镜将接收的自校正光再次反射至所述光反射组件；
光反射组件将自校正光反射至成像部；
成像部使进入成像部的自校正光生成光斑并记录光斑位置为(E，F)；以及
主望远镜，所述主望远镜将所述光收发部发射的通信激光扩束后发出。
7.根据权利要求5所述的基于激光通信耦合装置进行光轴自校正的方法，其特征在于，激光通信耦合装置作为发射系统时校正光轴，包括：
光收发部发射自校正光和通信激光至第一光学镜；
第一光学镜对所述自校正光和通信激光准直发射至光反射组件；
所述光反射组件将通信激光和自校正光分离，生成分离后的自校正光和分离后的通信激光；
分离后的自校正光经第二光学镜反射后，再次经所述光学反射组件反射至成像部；
所述成像部接收光学反射组件反射的分离后的自校正光，并生成光斑，记录自校正光光斑位置为(X0，Y0)；
分离后的通信激光经所述光学反射组件反射至主望远镜，经所述主望远镜扩束发射；以及
基于(X0，Y0)与(E、F)的位移偏差，调整所述光反射组件，使得(X0，Y0)与(E、F)位置重合。
8.一种基于激光通信耦合装置进行光轴自校正的方法，其特征在于，包括：
激光通信耦合装置作为接收系统时建立光轴并记录光斑位置；以及
激光通信耦合装置作为接收系统时校正光轴。
9.根据权利要求8所述的基于激光通信耦合装置进行光轴自校正的方法，其特征在于，激光通信耦合装置作为接收系统时建立光轴并记录光斑位置，包括：
信标光发射部发射信标光；
信标光和通信激光经主望远镜缩束，传输至光反射组件；
光反射组件将接收的信标光和通信激光分离，生成分离后的通信激光和分离后的信标光；
分离后的信标光进入成像部，生成信标光光斑，记录光斑位置为(A，B)；
光收发部发射自校正光至第一光学镜，同时，信标光发射部停止发射信标光，光收发部停止发射通信激光；
自校正光经所述第一光学镜反射至所述光学反射组件；
光反射组件将接收的自校正光反射至第二光学镜；
第二光学镜将接收的自校正光再次反射至所述光反射组件；
光反射组件将接收的自校正光反射至成像部；以及
成像部将接收的自校正光成像，并记录自校正光光斑位置(C，D)。
10.根据权利要求8所述的基于激光通信耦合装置进行光轴自校正的方法，其特征在于，激光通信耦合装置作为接收系统时校正光轴，包括：
信标光发射部发射信标光；
信标光和通信激光通过主望远镜缩束后进入光反射组件；
光反射组件将信标光和通信激光进行分离，生成分离后的信标光和分离后的通信激光；
分离后的信标光反射至成像部内，生成信标光光斑，记录信标光光斑位置为(X1，Y1)；
分离后的通信激光经第一光学镜反射至光收发部；
光收发部接收通信激光；
基于(X1，Y1)与(A，B)的位移偏差，调整所述光反射组件，使得(X1，Y1)与(A，B)位置重合；
光收发部发射自校正光至第一光学镜；
第一光学镜将接收的自校正光反射至所述光反射组件；
光反射组件将接收的自校正光反射至第二光学镜；
第二光学镜将自校正光再次反射至所述光反射组件；
光反射组件将接收的自校正光反射至成像部；
成像部将接收的自校正光成像，并记录光斑位置(X2，Y2)；以及
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