CN114200687B - 一种激光通信系统光学自标校装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种激光通信系统光学自标校装置及方法，包括捕获跟踪支路、通信接收支路、通信发射支路和自标校支路，采用望远镜、分光镜、标校准直器、光纤分束器、标校光源、标校功率计、快反镜、分色镜、发射准直器、发射激光器、聚焦镜组和探测器。本发明采用光学系统内部自标校方案，通过增加内部自标校支路，在较大入射角的境况下也可进行光轴精密对准，更好的克服环境因素带来的影响，在运输、发射、星箭分离等过程中的振动和冲击以及在轨运行中环境温度变化、应力释放等因素影响下，也能保证光轴一致性快速标定；采用高精度激光终端在轨标校技术可以提高系统指向精度，缩短捕获时间，提高建链效率，提高发射能量的利用率从而降低误码率。

Description

一种激光通信系统光学自标校装置及方法

技术领域

本发明涉及测量测试技术领域，具体涉及一种激光通信系统光学自标校装置及方法。

背景技术

空间激光通信具有通信速率高、抗干扰和抗截获能力强、保密性好、光端机轻小型等优点。针对目前对于大容量、高速率通信技术的强烈需求，特别是在军事领域，迫切需要将海量原始数据以高速率从侦察平台直接传输或中继传输至指控终端，美国、日本、欧洲等过已经开展了多种链路的激光通信实验。

目前随着激光终端逐渐应用在通信、组网等链路上，通信距离也随之会不断增加，对链路要求也愈发严苛，激光通信系统的通信信号光的束散角是链路运算的关键指标，其束散角一般控制在几十微弧度以内，因此激光通信光学系统的收发同轴度必须控制在几微弧度甚至小于1微弧度范围内。光学系统收发同轴度决定了激光终端能否正常建立捕跟和通信链路，标定的精度也能增加链路余量，相同的通信距离能够减少系统的整体功耗。

现有技术中，《Airbone optical communication demonstrator design andpreflight test results》，出自Proceedings of the SPIE,Volume5712,p205-216(2005)，介绍了一种使用平面反射镜标校激光通信系统收发同轴度的方法。安装平面反射镜不仅增加了系统体积和重量，对粗跟踪系统的在转动也提出了较大的要求；且平面反射镜在地面发射、入轨震动等环境因素的影响，其位置与地面测试的位置会有明显变化，则通过平面反射镜反射回的光轴方向发生偏转，造成标校精度明显下降；严重情况会造成在轨过程中，不能通过平面反射镜对收发同轴进行标定。2018年12月18日由中科院西安光学精密机械研究所申请的公开号为CN109787686A，介绍了一种卫星光通信终端在轨标定及收发同轴度校正装置及方法。该技术使用在终端粗指向机构外部加角反射器的方式标校收发同轴度，实现在轨标校要求。但其角反射器的口径高达40mm，不仅增加了系统的整体重量和体积，对角反射器的安装位置和粗指向机构的转动角度也提出了更高的要求；一般角反射器的加工精度在±1″(即10μrad)内，对于更高要求的链路，其精度也不能满足使用要求。因此，现有技术中不便于激光通信终端的小型化设计，对系统转动要求都很苛刻，其标校精度也远不能满足后续的长距离链路通信，没有解决高精度自标校的问题。

发明内容

本发明是为了解决激光通信光学自标校的问题，提供一种激光通信系统光学自标校装置及方法，简化标校过程，标校精度达到小于1μrad量级，大大提高了激光通信终端建链速度，高精度标校也能够提高发射和接受支路中能量的利用率，实现更远距离、更稳定的传输。

本发明提供一种激光通信系统光学自标校装置，包括望远镜，设置在望远镜输出光路上的第一分光镜，依次设置在第一分光镜输出光路上的标校准直器、光纤分束器，设置在光纤分束器输入光路上的标校光源，设置在光纤分束器输出光路上的标校功率计，依次设置在第一分光镜的另一个输出光路上的第一快速反射镜、分色镜，依次设置在分色镜输入光路上的第二快速反射镜、发射准直器、发射激光器，设置在分色镜输出光路上的第二分光镜，依次设置在第二分光镜输出光路上的聚焦镜组、捕跟探测器和依次设置在第二分光镜另一个输出光路上的第三快速反射镜、耦合准直器、耦合光纤。

本发明所述的一种激光通信系统光学自标校装置，包括捕获跟踪支路、通信接收支路、通信发射支路和自标校支路；

捕获跟踪支路用于根据接收光束的光斑在探测器上的位置调整快反镜以使接收光束打到捕跟探测器的跟踪零点位置；

通信接收支路用于根据跟踪零点位置调整快反镜并将接收光束耦合进光纤；

通信发射支路用于发射激光信号；

自标校支路用于在轨进行捕获跟踪支路和通信接收支路的光轴一致性标校；自标校支路用于在轨进行通信发射支路与捕获跟踪支路、通信接收支路的光轴一致性标校。

本发明所述的一种激光通信系统光学自标校装置，作为优选方式，捕获跟踪支路包括望远镜、分光镜、第一快速反射镜、分色镜、第二分光镜、聚焦镜组和捕跟探测器

本发明所述的一种激光通信系统光学自标校装置，作为优选方式，通信接收支路包括望远镜、分光镜、第一快速反射镜、分色镜、第二分光镜、第三快速反射镜、耦合准直器和耦合光纤。

本发明所述的一种激光通信系统光学自标校装置，作为优选方式，通信发射支路包括望远镜、分光镜、第一快速反射镜、分色镜、第二快速反射镜、发射准直器和发射激光器。

本发明所述的一种激光通信系统光学自标校装置，作为优选方式，自标校支路支路包括分光镜、标校准直器、光纤分束器、标校光源、标校功率计、第一快速反射镜、分色镜、第二快速反射镜、发射准直器、发射激光器、第二分光镜、聚焦镜组、捕跟探测器、第三快速反射镜、耦合准直器和耦合光纤。

本发明所述的一种激光通信系统光学自标校装置，作为优选方式，光纤分束器为1分2、分光比1:1；标校光源功率可调；

第一快速反射镜为精跟踪反射镜，第二快速反射镜发射超前调整反射镜，第三快速反射镜为通信接收章动耦合反射镜。

本发明提供一种激光通信系统光学自标校方法，包括以下步骤：

S1、捕获跟踪支路和通信接收支路标校：根据捕获跟踪支路的接收光束光斑在捕跟探测器上的位置确定接收到的激光信号角度误差，根据角度误差调整第一快速反射镜，使接收光束打到捕跟探测器的跟踪零点位置，捕获跟踪支路和通信接收支路标校完成；

S2、通信发射支路与捕获跟踪支路、通信接收支路标校：通信发射支路中的发射激光器发射激光信号后标校功率计探测到标校功率，调节第二快速反射镜使标校功率最大，通信发射支路与捕获跟踪支路、通信接收支路的标校完成。

本发明所述的一种激光通信系统光学自标校方法，作为优选方式，步骤S1包括：

S11、标校信号传输：标校光源发出的光经过光纤分束器后通过标校准直器变为平行光束，平行光束经过分光镜反射后传输至第一快速反射镜上，调整第一快速反射镜位置将光束偏转到分色镜和第二分光镜后，一部分接收光束经聚焦镜组进入捕跟探测器上，另一部分接收光束进入第三快速反射镜后经过耦合准直器后打到耦合光纤；

S12、调整光功率：根据捕跟探测器上的光斑位置确定角度误差，根据角度误差调节第一快速反射镜的位置使进入耦合光纤的光功率最强，光束在捕跟探测器的位置为跟踪零点位置，跟踪零点位置为，捕获跟踪支路和通信接收支路标校完成。

本发明所述的一种激光通信系统光学自标校方法，作为优选方式，步骤S2包括：

S21、发射激光器发射激光信号，激光信号经过发射准直器准直后依次输入第二快速反射镜、分色镜和第一快速反射镜、第一分光镜，第一分光镜将激光信号反射到自标校支路中的标校准直器上再经过光纤分束器进入标校功率计中；

S22、调节第二快速反射镜使标校功率最大，通信发射支路与捕获跟踪支路、通信接收支路的标校完成。

一种新型激光通信系统光学自标校方法，包括望远镜、分光镜、标校准直器、光纤分束器、标校光源、标校功率计、第一快速反射镜、分色镜、第二快速反射镜、发射准直器、发射激光器、第二分光镜、聚焦镜组、捕跟探测器、第三快速反射镜、耦合准直器、耦合光纤；

激光通信系统包含捕获跟踪支路、通信发射支路、通信接收支路和自标校支路；

当接收激光信号时，捕获跟踪支路接收激光信号后，根据激光通信系统地面标校的跟踪零点，确定接收到的激光信号角度误差，根据激光信号的角度误差调整快反镜，使接收的激光信号进入通信支路。

当发射激光信号时，捕获跟踪支路瞄准通信目标后，通信发射支路发出调制信号到目标系统，实现光通信。

在轨时，通过自标校支路标定通信发射支路、捕获跟踪支路和通信接收支路三个支路的光轴位置，通过调整快反镜位置使三个光轴偏差最小，促使激光通信系统能够更快、更准确实现建链和通信。

捕获跟踪支路包括：望远镜、分光镜、第一快速反射镜、分色镜、第二分光镜、聚焦镜组和捕跟探测器。

当接收激光信号时，接收光束经过望远镜透过分光镜，将激光信号传输至第一快速反射镜上，调整第一快速反射镜位置，偏转光束方向到分色镜和第二分光镜后，平行光束经过聚焦镜组聚焦后，光斑打到捕跟探测器，根据光斑在探测器上的位置，反馈给第一快速反射镜，调整快反镜后使其打到捕跟探测器的跟踪零点位置。

通信接收支路包括：望远镜、分光镜、第一快速反射镜、分色镜、第二分光镜、第三快速反射镜、耦合准直器、耦合光纤；

当接收激光信号时，接收光束经过望远镜透过分光镜，将激光信号传输至第一快速反射镜上，调整快反镜位置，偏转光束方向到分色镜和第二分光镜后，进入第三快速反射镜，经过耦合准直器后打到耦合光纤。当接收到的信号光打到捕跟探测器的跟踪零点位置后，光束进入耦合光纤，实现光通信。

通信发射支路包括：望远镜、分光镜、第一快速反射镜、分色镜、第二快速反射镜、发射准直器、发射激光器；

当发射激光器发射激光信号时，经过发射准直器到第二快速反射镜后，进入分色镜和第一快速反射镜，最后通过第一分光镜引入到望远镜打到目标终端进行通信。

自标校支路包括：分光镜、标校准直器、光纤分束器、标校光源、标校功率计、第一快速反射镜、分色镜、第二快速反射镜、发射准直器、发射激光器、第二分光镜、聚焦镜组、捕跟探测器、第三快速反射镜、耦合准直器、耦合光纤；

第一步，利用自标校支路标定捕获跟踪支路光轴一致性，标校光源发光经过光纤分束器，通过标校准直器发出平行光束，经过分光镜反射后将标校信号传输至第一快速反射镜上，调整快反镜位置，偏转光束方向到分色镜和第二分光镜后，一部分光进入捕跟探测器上，另一部分光进入第三快速反射镜，经过耦合准直器后打到耦合光纤。调节第一快速反射镜的位置，使进入耦合光纤的光功率最强，此时光在捕跟探测器的位置即为跟踪零点位置，实现了捕获跟踪支路与通信接收支路的一致性标校。

第二步，利用通信发射支路中的发射激光器发射激光信号，经过发射准直器到第二快速反射镜后，进入分色镜和第一快速反射镜，最后通过第一分光镜将光反射到自标校支路中的标校准直器上，经过光纤分束器进入标校功率计中，其中，光纤分束器为1分2结构形式，标校功率计具有光强探测功能，此时，通过调节第二快速反射镜，使得标校功率计上的光强最强，则完成通信发射支路与捕获跟踪支路、通信接收支路的光轴一致性标校。

光纤分束器为1分2结构形式，分光比为1:1。

分光镜透视效率较高，主要为实现通信使用，反射效率较低，主要为自标校使用。

第一快速反射镜、第二快速反射镜和第三快速反射镜均为S-330.2SL，开环精度为0.02urad，闭环精度为0.05urad。

本发明通过快速反射镜的二维扫描位置和功率探测器测量的读数进行二维高斯拟合，利用快速反射镜的高精度偏转特性和探测器的高灵敏度光强测量等优点，实现探测器接收光轴方向的精确标定；在标校光路中将空间光耦合到光纤，采用光纤分束器分别连接标校光源和光功率计，通过标校光源和光功率计的分时工作实现激光终端的捕获跟踪支路、通信接收支路和通信发射支路的光轴一致性标定。

本发明省掉了标定光路的角锥棱镜，可以减小系统的体积与重量，同时避免角锥棱镜加工带来的角误差，提高了系统标定精度，从而缩短激光通信捕获时间，有效提高系统建链效率，可广泛应用于星间、星地等激光通信链路中。

本发明具有以下优点：

(1)本发明采用光学系统内部自标校方案，通过增加内部自标校支路，在较大入射角的境况下也可以进行光轴精密对准。更好的克服环境因素带来的影响，在运输、发射、星箭分离等过程中的振动和冲击以及在轨运行中环境温度变化、应力释放等因素的影响下，也能保证光轴一致性快速标定。

(2)本发明采用高精度快反镜的调节的方式，理论闭环精度可以达到0.05μrad，实现了光轴一致性的高精度标校工作。

(3)本发明采用高精度的激光终端在轨标校技术可以提高系统指向精度，缩短捕获时间，提高建链效率。此外，提高发射能量的利用率从而降低误码率。

附图说明

图1为一种激光通信系统光学自标校装置组成原理图；

图2为一种激光通信系统光学自标校方法流程图。

附图标记：

1、望远镜；2、分光镜；3、标校准直器；4、光纤分束器；5、标校光源；6、标校功率计；7、第一快速反射镜；8、分色镜；9、第二快速反射镜；10、发射准直器；11、发射激光器；12、第二分光镜；13、聚焦镜组；14、捕跟探测器；15、第三快速反射镜；16、耦合准直器；17、耦合光纤。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例1

如图1所示，一种激光通信系统光学自标校装置，包括望远镜1，设置在望远镜1输出光路上的第一分光镜2，依次设置在第一分光镜2输出光路上的标校准直器3、光纤分束器4，设置在光纤分束器4输入光路上的标校光源5，设置在光纤分束器4输出光路上的标校功率计6，依次设置在第一分光镜2的另一个输出光路上的第一快速反射镜7、分色镜8，依次设置在分色镜8输入光路上的第二快速反射镜9、发射准直器10、发射激光器11，设置在分色镜8输出光路上的第二分光镜12，依次设置在第二分光镜12输出光路上的聚焦镜组13、捕跟探测器14和依次设置在第二分光镜12另一个输出光路上的第三快速反射镜15、耦合准直器16、耦合光纤17；

包括捕获跟踪支路、通信接收支路、通信发射支路和自标校支路；

捕获跟踪支路用于根据接收光束的光斑在探测器上的位置调整快反镜以使接收光束打到捕跟探测器的跟踪零点位置；

通信接收支路用于根据跟踪零点位置调整快反镜并将接收光束耦合进光纤；

通信发射支路用于发射激光信号；

自标校支路用于在轨进行捕获跟踪支路和通信接收支路的光轴一致性标校；自标校支路用于在轨进行通信发射支路与捕获跟踪支路、通信接收支路的光轴一致性标校；

捕获跟踪支路包括望远镜1、分光镜2、第一快速反射镜7、分色镜8、第二分光镜12、聚焦镜组13和捕跟探测器14；

通信接收支路包括望远镜1、分光镜2、第一快速反射镜7、分色镜8、第二分光镜12、第三快速反射镜15、耦合准直器16和耦合光纤17；

通信发射支路包括望远镜1、分光镜2、第一快速反射镜7、分色镜8、第二快速反射镜9、发射准直器10和发射激光器11；

自标校支路支路包括分光镜2、标校准直器3、光纤分束器4、标校光源5、标校功率计6、第一快速反射镜7、分色镜8、第二快速反射镜9、发射准直器10、发射激光器11、第二分光镜12、聚焦镜组13、捕跟探测器14、第三快速反射镜15、耦合准直器16和耦合光纤17；光纤分束器4为1分2、分光比1:1；标校光源5功率可调；

第一快速反射镜7为精跟踪反射镜，第二快速反射镜9发射超前调整反射镜，第三快速反射镜15为通信接收章动耦合反射镜。

实施例2

如1图所示，一种激光通信系统光学自标校装置，其中自标校过程，包括：分光镜2、标校准直器3、光纤分束器4、标校光源5、标校功率计6、第一快速反射镜7、分色镜8、第二快速反射镜9、发射准直器10、发射激光器11、第二分光镜12、聚焦镜组13、捕跟探测器14、第三快速反射镜15、耦合准直器16、耦合光纤17；

实现捕获跟踪支路与通信接收支路光轴标校过程为；用自标校支路标定捕获跟踪支路光轴一致性，标校光源5发光经过光纤分束器4，通过标校准直器3发出平行光束，经过分光镜2反射后将标校信号传输至第一快速反射镜7上，调整快反镜1位置，偏转光束方向到分色镜8和第二分光镜12后，一部分光进入捕跟探测器14上，另一部分光进入第三快速反射镜15，经过耦合准直器16后打到耦合光纤17。调节第一快速反射镜7的位置，使进入耦合光纤17的光功率最强，此时光在捕跟探测器14的位置X₀，Y₀即为跟踪零点位置，实现了捕获跟踪支路与通信接收支路的一致性标校。

光纤分束器4为1分2结构形式，分光比为1:1。

分光镜2透射效率为95％，反射效率为5％。

标校光源5为工作波长为1564nm，其功率可调节。

标校功率计6为工作波长为1200～1700nm，能够实现功率测量功能。

第一快速反射镜7、第二快速反射镜9和第三快速反射镜15均为S-330.2SL，开环精度为0.02urad，闭环精度为0.05urad。

分色镜8，其镀反射膜为1564nm±5nm波段，反射率为R≥99％，透射膜为1550nm±5nm，透射率T≥99.5％。

第二分光镜12工作波长为1550±5nm，分光比为：反射与透射比为1:2。

捕跟探测器14的工作波长为1200～1700nm。

耦合准直器16型号为F810FC-1550，NA＝0.24，f＝37mm。

实施例3

如图2所示，一种激光通信系统光学自标校方法，包括以下步骤：

S1、捕获跟踪支路和通信接收支路标校：根据捕获跟踪支路的接收光束光斑在捕跟探测器14上的位置确定接收到的激光信号角度误差，根据角度误差调整第一快速反射镜7，使接收光束打到捕跟探测器14的跟踪零点位置，捕获跟踪支路和通信接收支路标校完成；

S11、标校信号传输：标校光源5发出的光经过光纤分束器4后通过标校准直器3变为平行光束，平行光束经过分光镜2反射后传输至第一快速反射镜7上，调整第一快速反射镜7位置将光束偏转到分色镜8和第二分光镜12后，一部分接收光束经聚焦镜组13进入捕跟探测器14上，另一部分接收光束进入第三快速反射镜15后经过耦合准直器16后打到耦合光纤17；

S12、调整光功率：根据捕跟探测器14上的光斑位置确定角度误差，根据角度误差调节第一快速反射镜7的位置使进入耦合光纤17的光功率最强，光束在捕跟探测器14的位置为跟踪零点位置，跟踪零点位置为(X₀，Y₀)，捕获跟踪支路和通信接收支路标校完成；

S2、通信发射支路与捕获跟踪支路、通信接收支路标校：通信发射支路中的发射激光器11发射激光信号后标校功率计6探测到标校功率，调节第二快速反射镜9使标校功率最大，通信发射支路与捕获跟踪支路、通信接收支路的标校完成；

S21、发射激光器11发射激光信号，激光信号经过发射准直器10准直后依次输入第二快速反射镜9、分色镜8和第一快速反射镜7、第一分光镜2，第一分光镜2将激光信号反射到自标校支路中的标校准直器3上再经过光纤分束器4进入标校功率计6中；

S22、调节第二快速反射镜9使标校功率最大，通信发射支路与捕获跟踪支路、通信接收支路的标校完成。

实施例4

如图2所示，一种激光通信系统光学自标校方法，实现通信发射支路与捕获跟踪支路和通信接收支路光轴标校过程为；通信发射支路中的发射激光器11发射激光信号，经过发射准直器10到第二快速反射镜9后，进入分色镜8和第一快速反射镜7，最后通过第一分光镜2将光反射到自标校支路中的标校准直器3上，经过光纤分束器4进入标校功率计6中，其中，光纤分束器4为1分2结构形式，标校功率计具有光强探测功能，此时，通过调节第二快速反射镜9，使得标校功率计上的光强最强，则完成通信发射支路与捕获跟踪支路、通信接收支路的光轴一致性标校。

光纤分束器4为1分2结构形式，分光比为1:1。

分光镜2透射效率为95％，反射效率为5％。

标校功率计6为工作波长为1200～1700nm，能够实现功率测量功能。

第一快速反射镜7、第二快速反射镜9和第三快速反射镜15均为S-330.2SL，开环精度为0.02urad，闭环精度为0.05urad。

分色镜8，其镀反射膜为1564nm±5nm波段，反射率为R≥99％，透射膜为1550nm±5nm，透射率T≥99.5％。

发射激光器11工作波长为1560nm。

第二分光镜12工作波长为1550±5nm，分光比为：反射与透射比为1:2。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种激光通信系统光学自标校装置，其特征在于：包括望远镜（1），设置在所述望远镜（1）输出光路上的第一分光镜（2），依次设置在所述第一分光镜（2）输出光路上的标校准直器（3）、光纤分束器（4），设置在所述光纤分束器（4）输入光路上的标校光源（5），设置在所述光纤分束器（4）输出光路上的标校功率计（6），依次设置在所述第一分光镜（2）的另一个输出光路上的第一快速反射镜（7）、分色镜（8），依次设置在所述分色镜（8）输入光路上的第二快速反射镜（9）、发射准直器（10）、发射激光器（11），设置在所述分色镜（8）输出光路上的第二分光镜（12），依次设置在所述第二分光镜（12）输出光路上的聚焦镜组（13）、捕跟探测器（14）和依次设置在所述第二分光镜（12）另一个输出光路上的第三快速反射镜（15）、耦合准直器（16）、耦合光纤（17）；

还包括捕获跟踪支路、通信接收支路、通信发射支路和自标校支路；

所述捕获跟踪支路用于根据接收光束的光斑在探测器上的位置调整所述第一快速反射镜（7）以使所述接收光束打到捕跟探测器的跟踪零点位置；

所述捕获跟踪支路包括所述望远镜（1）、所述第一分光镜（2）、所述第一快速反射镜（7）、所述分色镜（8）、所述第二分光镜（12）、所述聚焦镜组（13）和所述捕跟探测器（14）；

所述通信接收支路用于根据所述跟踪零点位置调整所述第一快速反射镜（7）、所述第三快速反射镜（15）并将所述接收光束耦合进光纤；

所述通信接收支路包括所述望远镜（1）、所述第一分光镜（2）、所述第一快速反射镜（7）、所述分色镜（8）、所述第二分光镜（12）、所述第三快速反射镜（15）、所述耦合准直器（16）和所述耦合光纤（17）；

所述通信发射支路用于发射激光信号；

所述通信发射支路包括所述望远镜（1）、所述第一分光镜（2）、所述第一快速反射镜（7）、所述分色镜（8）、所述第二快速反射镜（9）、所述发射准直器（10）和所述发射激光器（11）；

所述自标校支路用于在轨进行所述捕获跟踪支路和所述通信接收支路的光轴一致性标校；所述自标校支路用于在轨进行所述通信发射支路与所述捕获跟踪支路、所述通信接收支路的光轴一致性标校；

所述自标校支路包括所述第一分光镜（2）、所述标校准直器（3）、所述光纤分束器（4）、所述标校光源（5）、所述标校功率计（6）、所述第一快速反射镜（7）、所述分色镜（8）、所述第二快速反射镜（9）、所述发射准直器（10）、所述发射激光器（11）、所述第二分光镜（12）、所述聚焦镜组（13）、所述捕跟探测器（14）、所述第三快速反射镜（15）、所述耦合准直器（16）和所述耦合光纤（17）。

2.根据权利要求1所述的一种激光通信系统光学自标校装置，其特征在于：所述光纤分束器（4）为1分2、分光比1:1；所述标校光源（5）功率可调；

所述第一快速反射镜（7）为精跟踪反射镜，所述第二快速反射镜（9）为发射超前调整反射镜，所述第三快速反射镜（15）为通信接收章动耦合反射镜。

3.根据权利要求1所述的一种激光通信系统光学自标校装置的自标校方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、捕获跟踪支路和通信接收支路标校：根据捕获跟踪支路的接收光束光斑在捕跟探测器（14）上的位置确定接收到的激光信号角度误差，根据所述角度误差调整第一快速反射镜（7），使所述接收光束打到所述捕跟探测器（14）的跟踪零点位置，捕获跟踪支路和通信接收支路标校完成；

S2、通信发射支路与捕获跟踪支路、通信接收支路标校：通信发射支路中的发射激光器（11）发射激光信号后标校功率计（6）探测到标校功率，调节第二快速反射镜（9）使所述标校功率最大，所述通信发射支路与所述捕获跟踪支路、所述通信接收支路的标校完成。

4.根据权利要求3所述的自标校方法，其特征在于：步骤S1包括：

S11、标校信号传输：标校光源（5）发出的光经过光纤分束器（4）后通过标校准直器（3）变为平行光束，所述平行光束经过第一分光镜（2）反射后传输至所述第一快速反射镜（7）上，调整所述第一快速反射镜（7）位置将光束偏转到分色镜（8）和第二分光镜（12）后，一部分所述接收光束经聚焦镜组（13）进入所述捕跟探测器（14）上，另一部分所述接收光束进入第三快速反射镜（15）后经过耦合准直器（16）后打到耦合光纤（17）；

S12、调整光功率：根据所述捕跟探测器（14）上的光斑位置确定所述角度误差，根据所述角度误差调节所述第一快速反射镜（7）的位置使进入所述耦合光纤（17）的光功率最强，光束在所述捕跟探测器（14）的位置为跟踪零点位置，所述跟踪零点位置为（X₀，Y₀），所述捕获跟踪支路和所述通信接收支路标校完成。

5.根据权利要求3所述的自标校方法，其特征在于：步骤S2包括：

S21、所述发射激光器（11）发射激光信号，所述激光信号经过发射准直器（10）准直后依次输入第二快速反射镜（9）、分色镜（8）和所述第一快速反射镜（7）、第一分光镜（2），所述第一分光镜（2）将所述激光信号反射到自标校支路中的标校准直器（3）上再经过光纤分束器（4）进入所述标校功率计（6）中；

S22、调节所述第二快速反射镜（9）使所述标校功率最大，所述通信发射支路与所述捕获跟踪支路、所述通信接收支路的标校完成。