CN114236714B - 一种基于光束纠正的无线光通信接收装置及接收方法 - Google Patents

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Abstract

一种基于光束纠正的无线光通信接收装置及接收方法,入射光经光楔组件后的出射光到达第一分光棱镜分为两束第一信号光,其中一束第一信号光经过第二透镜射向第二光斑位置探测器;所述第二光斑位置探测器用于探测光斑及向控制模块反馈光斑偏移量;另一束第一信号光经过第一透镜射向扫描振镜的出射光孔,进入扫描振镜,经过扫描振镜后从扫描振镜的入射光孔射出,经第二分光棱镜分为两束第二信号光;其中一束第二信号光射向第一光斑位置探测器,另一束第二信号光射向光电转换模块;所述第一光斑位置探测器用于探测光斑及向控制模块反馈光斑偏移量;本发明入射光束可以以任意角度入射,能够自动进行光束纠正,使得最终的光束垂直射向光电转换模块。

Description

一种基于光束纠正的无线光通信接收装置及接收方法
技术领域
本发明涉及无线光通信的技术领域,尤其涉及基于光束纠正的无线光通信接收装置及接收方法。
背景技术
随着信息技术的进步,人们对无线通信的需求呈爆发式增长,对数据吞吐量、时延等关键指标提出越来越高的要求。从5G到6G的演进,从频谱角度已经不局限于传统的射频或毫米波频段,而是将太赫兹以及光频段也纳入研究,其中光频段因其带宽资源丰富(约200THz),光谱使用无需申请和付费,传播路径可见带来的保密性能可控,以及没有电磁辐射等优势,使其成为研究的热点,特别是激光光源,被主要用于星地通信,星间通信,以及地形复杂而难于布网的环境。
光通信在高速有线通信领域的技术已相对成熟,但是因光束的对准角度和精度要求较高,让无线光通信特别是激光无线光通信的发展和普及面临很大挑战。例如,高速光通信使用的光电转换器(如PD)感光面积大约只有几十到几百平方微米,并且只有准确对准才能获得最大的信噪比(SNR)。再比如,把空间光信号耦合进光纤进行通信,光纤的有效截面积也只有几十平方微米,且入射角度也有相应的限制。因此收发端距离越远,通信的难度便越高。
传统的接收方式主要有两种:一种是固定角度接收,将光电转换器(如PD)或光纤固定在汇聚透镜的焦点上,这种接收方式比较简单,但是只适用于入射光线为垂直入射的平行光,因此多用于固定位置的FSO通信或者超远距离的星地/星间通信,其瞄准精度要求高,自身体积较大;另一种是使用两个或多个可变角度的反射镜和压电陶瓷组成闭环控制系统,根据入射光线的角度自动调整反射镜的姿态,将入射光线经多级反射最终调整为垂直方向射向光电转换器(如PD)或光纤头。这种接收方式较为复杂,需要初始阶段人工对准,虽然对入射角度和瞄准精度有一定范围内的容忍度,但仍然是体积较大,成本较高。
发明内容
本发明目的是提供一种基于光束纠正的无线光通信接收装置及接收方法,解决了现有接收装置存在固定角度接收或者接收方式较为复杂,需要初始阶段人工对准,体积较大,成本较高的问题。
一种基于光束纠正的无线光通信接收装置,包括:
光楔组件、用于驱动光楔组件转动的驱动电机、第一分光棱镜、第一透镜、扫描振镜、第二分光棱镜、第一光斑位置探测器、光电转换模块、第二透镜、第二光斑位置探测器以及控制模块;所述驱动电机、扫描振镜、第一光斑位置探测器、第二光斑位置探测器分别与控制模块电连接;
光楔组件用于接收入射信号光,并将其出射信号光射向第一分光棱镜;
所述第一分光棱镜用于接收光楔组件的出射信号光,并分为两束第一信号光;
第二透镜用于接收其中一束第一信号光,并将其出射信号光射向第二光斑位置探测器;所述第二光斑位置探测器用于探测光斑及向控制模块反馈光斑偏移量;
第一透镜用于接收另一束第一信号光,并将其出射信号光射向扫描振镜;
扫描振镜用于通过其出射光孔接收第一透镜的出射信号光,通过其入射光孔射出出射信号光;
第二分光棱镜用于接收扫描振镜的出射信号光,并将其分为两束第二信号光,其中一束第二信号光用于射向第一光斑位置探测器,另一束第二信号光用于射向光电转换模块;所述第一光斑位置探测器用于探测光斑及向控制模块反馈光斑偏移量;
所述控制模块用于控制驱动电机,用于根据第一光斑位置探测器反馈的光斑偏移量调整光楔组件内光楔的相对位置,使得光楔组件的出射信号光与光楔组件的光轴平行;还用于调整扫描振镜以及根据第一光斑位置探测器反馈的光斑偏移量调整扫描振镜,使得扫描振镜的出射信号光沿着扫描振镜的入射光孔中心射出,从而使得经过第二分光棱镜后的信号光垂直射向光电转换模块。
进一步的,所述光楔组件包括同光轴安装的第一光楔和第二光楔。
进一步的,所述驱动电机包括用于驱动第一光楔的第一光楔驱动电机和用于驱动第二光楔的第二光楔驱动电机,第一光楔驱动电机和第二光楔驱动电机分别与控制模块电连接。
进一步的,第二光斑位置探测器位于第二透镜的焦点处。
进一步的,所述扫描振镜包括X轴上的反射镜和Y轴上的反射镜,所述X轴上的反射镜中心位于第一透镜的焦点处。
进一步的,第一透镜和第二透镜分别与第一分光棱镜的出射面保持平行;第一透镜和第二透镜的光轴中心分别与第一分光棱镜的几何中心保持一致。
一种基于光束纠正的无线光通信接收方法,包括步骤:
接收入射信号光,通过驱动电机驱动光楔组件同向转动,当第二光斑位置探测器上出现光斑时,停止转动光楔组件;
根据第二光斑位置探测器反馈的光斑偏移量,调整光楔组件内光楔之间的相对角度,直到将光斑对准第二光斑位置探测器的中心,使得光楔组件的出射信号光与光楔组件的光轴平行,完成第一级光束纠正;
调整扫描振镜内的反射镜角度,当第一光斑位置探测器上出现光斑时,停止调整反射镜角度;
根据第一光斑位置探测器反馈的光斑偏移量,调整扫描振镜内的反射镜角度,直到将光斑对准第一光斑位置探测器的中心,使得扫描振镜的出射光沿其入射光孔的中心位置射出,完成第二级光束纠正,从而使得扫描振镜的出射光经过第二分光棱镜后垂直入射到光电转换模块。
进一步的,当入射信号光发生平移时,根据第一光斑位置探测器反馈的光斑偏移量,调整扫描振镜内的反射镜角度,直到将光斑对准第一光斑位置探测器的中心,恢复对准;
当入射信号光的入射角度发生变化时,根据第二光斑位置探测器反馈的光斑偏移量,调整光楔组件内光楔之间的相对角度,直到将光斑对准第二光斑位置探测器的中心;再根据第一光斑位置探测器反馈的光斑偏移量,调整扫描振镜内的反射镜角度,直到将光斑对准第一光斑位置探测器的中心,恢复对准。
本发明的有益效果:
本发明通过控制模块控制驱动电机带动光楔组件的转动,通过第二光斑位置探测器探测光斑及向控制模块反馈光斑偏移量;根据第一光斑位置探测器反馈的光斑偏移量微调光楔组件内光楔的相对位置,使得光楔组件的出射信号光与光楔组件的光轴平行,完成第一级光束纠正;
通过调整扫描振镜,通过第一光斑位置探测器探测光斑及向控制模块反馈光斑偏移量;根据第一光斑位置探测器反馈的光斑偏移量微调扫描振镜,使得扫描振镜的出射信号光沿着扫描振镜的入射光孔中心射出,完成第二级光束纠正,从而使得经过第二分光棱镜后的信号光垂直射向光电转换模块。
本发明的入射光束可以以任意角度入射,不需要固定某个角度,且不需要人工对准,通过两次探测光斑和光斑偏移量,分别调整了光楔的相对位置以及扫描振镜,能够自动进行光束纠正,使得最终的光束垂直射向光电转换模块。本发明的模块较少,体积较小,成本较低,可集成化程度较高。
附图说明
图1是本发明实施例中的一种无线光通信接收装置的示意图;
图2是本发明实施例中的一种光楔组件的结构示意图;
图3是本发明实施例中的一种光楔扫描匹配的原理图;
图4是本发明实施例中的一种扫描振镜匹配的原理图;
其中:1-1、入射光线,1-2、第一光楔,1-3、第二光楔,1-4、第一分光棱镜,1-5、第一透镜,1-6、第二透镜,1-7、扫描振镜,1-8、光电转换模块,1-9、第二光斑位置检测器,1-10、控制模块,1-11、第一光楔驱动电机,1-12、第二光楔驱动电机,1-13、第一光斑位置检测器,1-14、第二分光棱镜,3-1、光楔对最大折射角,3-2、同向情况下第一光楔1-2折射矢量,3-3、同向情况下第二光楔1-3折射矢量,3-4、反向情况下第一光楔1-2折射矢量,3-5、反向情况第二光楔1-3折射矢量,3-6、一般情况下第一光楔1-2折射矢量,3-7、一般情况下第二光楔1-3折射矢量,3-8、一般情况下光楔对折射效果等效矢量,4-1、扫描振镜,4-2、入射光孔,4-3、出射光孔,4-4、可覆盖区域,4-5、入射光束,4-6、出射光束,4-7、扫描子区域,4-8、扫描方向。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案进行详细说明:
实施例1:
如图1所示,一种基于光束纠正的无线光通信接收装置,包括:
用于接收入射信号光1-1的光楔组件;用于驱动光楔组件转动的驱动电机、第一分光棱镜1-4、第一透镜1-5、扫描振镜1-7、第二分光棱镜1-14、第一光斑位置探测器1-13、光电转换模块1-8、第二透镜1-6、第二光斑位置探测器1-9以及控制模块1-10;
所述驱动电机、扫描振镜1-7、第一光斑位置探测器1-13、第二光斑位置探测器1-9分别与控制模块电连接;
入射信号光经过光楔组件后的出射信号光到达第一分光棱镜1-4分为两束第一信号光,其中一束第一信号光经过第二透镜1-6射向第二光斑位置探测器1-9;所述第二光斑位置探测器用于探测光斑及向控制模块反馈光斑偏移量;
另一束第一信号光经过第一透镜1-5射向扫描振镜1-7的出射光孔,进入扫描振镜,经过扫描振镜后从扫描振镜的入射光孔射出,经第二分光棱镜1-14分为两束第二信号光;其中一束第二信号光射向第一光斑位置探测器1-13,另一束第二信号光射向光电转换模块1-8;所述第一光斑位置探测器用于探测光斑及向控制模块反馈光斑偏移量;
所述控制模块用于控制驱动电机,用于根据第二光斑位置探测器反馈的光斑偏移量微调光楔组件内光楔的相对位置,使得光楔组件的出射信号光与光楔组件的光轴平行;还用于调整扫描振镜以及根据第一光斑位置探测器反馈的光斑偏移量微调扫描振镜,使得扫描振镜的出射信号光沿着扫描振镜的入射光孔中心射出,从而使得经过第二分光棱镜后的信号光垂直射向光电转换模块。
本发明通过控制模块控制驱动电机带动光楔组件的转动,通过第二光斑位置探测器探测光斑及向控制模块反馈光斑偏移量;根据第二光斑位置探测器反馈的光斑偏移量微调光楔组件内光楔的相对位置,使得光楔组件的出射信号光与光楔组件的光轴平行,完成第一级光束纠正;
通过控制模块调整扫描振镜,通过第一光斑位置探测器探测光斑及向控制模块反馈光斑偏移量;根据第一光斑位置探测器反馈的光斑偏移量微调扫描振镜,使得扫描振镜的出射信号光沿着扫描振镜的入射光孔中心射出,完成第二级光束纠正,从而使得经过第二分光棱镜后的信号光垂直射向光电转换模块。
本发明的入射光束可以以任意角度入射,不需要固定某个角度,且不需要人工对准,通过两次探测光斑和光斑偏移量,分别调整了光楔的相对位置以及扫描振镜,能够自动进行光束纠正,使得最终的光束垂直射向光电转换模块。本发明的模块较少,体积较小,成本较低,可集成化程度较高。
如图2所示,进一步的,本实施例的光楔组件包括同光轴安装的第一光楔1-2和第二光楔1-3,
第一光楔1-2、第二光楔1-3的结构相同。光楔的主截面均为直角梯形。如图1所示,进一步的,本实施例的驱动电机包括用于驱动第一光楔的第一光楔驱动电机1-11和用于驱动第二光楔的第二光楔驱动电机1-12,第一光楔驱动电机和第二光楔驱动电机分别与控制模块电连接。
所述第一光楔和第二光楔对于入射信号光的折射角相同,入射信号光的入射角不超过第一和第二光楔的折射角之和。光楔组件对入射光线1-1的折射角均为θ,第一光楔1-2、第二光楔1-3同光轴安装,分别由第一光楔驱动电机1-11、第二光楔驱动电机1-12控制,绕光轴旋转。
入射光线1-1与光楔组件光轴的夹角,即入射角记为接收装置对/>的入射光有效,即入射角不能超过两个光楔折射角之和。
进一步的,本实施例中,将第二光斑位置探测器位于第二透镜的焦点处。所述扫描振镜包括X轴上的反射镜和Y轴上的反射镜,所述X轴上的反射镜中心位于第一透镜的焦点处。
第一透镜1-5和第二透镜1-6均贴近第一分光棱镜1-4安装,且分别与第一分光棱镜的出射面保持平行;第一透镜和第二透镜的光轴中心分别与第一分光棱镜的几何中心保持一致,即第一透镜1-5和第二透镜1-6的光轴中心分别与分光棱镜1-4的几何中心位于同一轴线上。
实施例2:提供了一种基于光束纠正的无线光通信接收方法,该方法也可以用于上述基于光束纠正的无线光通信接收装置中。
一种基于光束纠正的无线光通信接收方法,包括如下步骤:
接收入射信号光;通过驱动电机驱动光楔组件同向转动,当第二光斑位置探测器上出现光斑时,停止转动光楔组件;
根据第二光斑位置探测器反馈的光斑偏移量,微调光楔组件内光楔之间的相对角度,直到将光斑对准第二光斑位置探测器的中心,使得光楔组件的出射信号光与光楔组件的光轴平行,完成第一级光束纠正;
调整扫描振镜内的反射镜角度,当第一光斑位置探测器上出现光斑时,停止调整反射镜角度;
根据第一光斑位置探测器反馈的光斑偏移量,微调扫描振镜内的反射镜角度,直到将光斑对准第一光斑位置探测器的中心,使得扫描振镜的出射光沿其入射光孔的中心位置射出,完成第二级光束纠正,从而使得扫描振镜的出射光经过第二分光棱镜后垂直入射到光电转换模块。
本发明通过控制模块控制驱动电机带动光楔组件的转动,当第二光斑位置探测器上出现光斑时,停止转动光楔组件;根据第二光斑位置探测器反馈的光斑偏移量,微调光楔组件内光楔之间的相对角度,完成第一级光束纠正;
通过调整扫描振镜的反射镜角度,当第一光斑位置探测器上出现光斑时,停止调整反射镜角度;根据第一光斑位置探测器反馈的光斑偏移量,微调扫描振镜内的反射镜角度,完成第二级光束纠正;
本发明的入射光束可以以任意角度入射,不需要固定某个角度,且不需要人工对准,通过两级光束纠正:通过两次探测光斑和获取光斑偏移量,分别调整了光楔的相对位置以及扫描振镜,能够自动进行光束纠正,使得最终的光束垂直射向光电转换模块。本发明的模块较少,体积较小,成本较低,可集成化程度较高。
进一步的,当入射信号光发生平移时,根据第一光斑位置探测器反馈的光斑偏移量,微调扫描振镜内的反射镜角度,直到将光斑对准第一光斑位置探测器的中心,恢复对准;
当入射信号光的入射角度发生变化时,根据第二光斑位置探测器反馈的光斑偏移量,微调光楔组件内光楔之间的相对角度,直到将光斑对准第二光斑位置探测器的中心;再根据第一光斑位置探测器反馈的光斑偏移量,微调扫描振镜内的反射镜角度,直到将光斑对准第一光斑位置探测器的中心,恢复对准。
通过驱动电机驱动光楔组件同向转动,具体有两种方式:
第一种方式,保持第一和第二光楔同向且同角速度转动,光楔绕光轴每转动一圈后,调整一次两个光楔之间的相对角度,再转动一圈后再次调整相对角度,直到在第二光斑位置探测器上出现光斑时,停止转动光楔组件;
这种方式下,两个光楔之间的相对角度不能为180°,否则,只能在图3左侧的圆点O处画圆圈;两个光楔需要错开一个相对角度,该相对角度范围为[0°,180°),当两个光楔之间相对角度为0°时,即在图3中左侧体现为画最大的圆圈;其中,光楔之间的相对角度为:光楔最薄处或者最厚处错开放置的角度,如图1中,第一和第二光楔的最薄处错开180°放置(此时,两个光楔的最厚处也是错开180°放置);
第二种方式,保持第一和第二光楔同向且以一定的角速度差转动,直到在第二光斑位置探测器上出现光斑时,停止转动光楔组件;此种方式下,两个光楔的转速存在微小差别;
上述两种方式的目的都是匹配有效范围内的任意入射光线,具体原理如图3所示,
图3左侧显示了两个光楔旋转角度与对光束偏转效果的原理。坐标原点O表示对光束没有偏转,矢量和/>分别代表第一光楔1-2和第二光楔1-3对光束的偏转,矢量长度代表光楔对光束的偏转角(即折射角),即θ。矢量越长,表示光楔的折射角越大,光楔360旋转对应矢量在坐标系中的旋转,两个光楔对光束的总体偏转效果可以用矢量叠加表示,即例如,/>和/>同向(即两个光楔的相对角度为0°)时,表示对光束偏转角度达到最大,也就是图中矢量3-2和3-3的形式,即:
当两个光楔同向同速旋转一圈,便旋转360度,这就是光楔1-2和1-3所能工作的最大范围,此时/>的大小为2θ。再比如,当/>和/>反向(即两个光楔的相对角度为180°)时,对光束的偏转角度为0,也就是图中矢量3-4和3-5的形式。而图中3-6和3-7代表/>和/>的一般情况,两个光楔处于不同角度,它们的总体效果是让平行于光轴入射的光束向OP方向偏转,偏转角度大小由OP的长度决定,即:
反过来,如果有一个PO方向入射的光束只要让第一光楔1-2和第二光楔1-3旋转到图中矢量3-6和3-7对应的位置,就可以得到平行于光轴的出射光线。
图3中右侧3-9为第一光楔1-2和第二光楔1-3在同向一定的角速度差下,即第二种方式下,叠加矢量的运动轨迹,为一个等距螺旋线;
叠加矢量在直角坐标系下的轨迹方程为:
x(t)=Δω×t×cos(ωt)
y(t)=Δω×t×sin(ωt)
其中,t为时间,ω是其中一个光楔的旋转角速度,另一个光楔的旋转角速度相比的差值记为Δω,Δω可调节螺旋线的扫描间距,角速度差Δω越大,螺旋线间距越大。x(t)是t时刻叠加矢量在直角坐标系下x轴上的坐标,y(t)是t时刻叠加矢量在直角坐标系下y轴上的坐标。
对于有效范围内任意方向和角度的入射光束M,随着两个光楔的转动,该任意的M点都会被螺旋线覆盖,当螺旋线轨迹接近M点时,经过两个光楔的出射光束将接近于与光轴平行,因此会在第二光斑位置探测器1-9上留下光斑,完成初步匹配。
同样的原理,在第一种方式下,同向同速转动光楔,光楔绕光轴每转动一圈后,调整一次两个光楔之间的相对角度,再转动一圈后再次调整光楔的相对角度,这样可以画出若干个同心圆,直到在第二光斑位置探测器上出现光斑时,停止转动光楔组件。
经第一光楔1-2和第二光楔1-3的初步匹配,得到的出射信号光接近于与光轴平行。
第二光斑位置探测器1-9可以根据需要用以下几种方式实现:可以直接用CCD或CMOS器件,让光束直接照射到感光靶面上检测;也可以配镜头及半透明光幕(例如光幕为毛玻璃或PET材料),让光束打在光幕上通过摄像头观察进行检测;或者用入射光对应波段的四象限检测器(PSD)检测。
分光棱镜1-4可以根据实际需要选择不同分光比例,可以让大部分信号光能量射向扫描振镜1-7,只留少部分射向第二光斑位置探测器1-9。
扫描振镜1-7的X轴上的反射镜中心置于第一透镜1-5的焦点上。扫描振镜1-7的工作方式与常用方式是相反的,控制模块1-10调整扫描振镜1-7的X轴和Y轴反射镜,使不同角度入射的光线从扫描振镜的入射光孔中心射出,然后通过分光棱镜垂直射到光电转换模块1-8,其工作原理如图4所示。现有技术中,激光束从扫描振镜4-1(即扫描振镜1-7)的入射光孔4-2中心入射,经过X轴和Y轴反射镜的偏转,从出射光孔4-3射出,可覆盖的区域为4-4。
本发明将扫描振镜的使用方式反向,将扫描振镜原有的出射光孔4-3作为入射光孔接收第一透镜1-5的入射光纤,将原有的入射光孔4-2作为出射光孔出射光束。首先将可覆盖区域4-4分割成一系列扫描子区域4-7,将扫描振镜的X轴和Y轴反射镜偏转为指向各子区域中心点位置,如图4中的C点,即假设此时有一束光从入射光孔4-2中心射入,则出射光将如扫描方向4-8一样指向C点。调整X轴和Y轴反射镜,将可覆盖区域内每个子区域中心点都指向一遍,扫描点路径可根据需要设计,可以如图4中的短路径,也可以逐行或者螺旋扫描。本发明反向使用扫描振镜,当扫描到入射光(例如图4中的入射光束4-5)所在子区域的中心点(例如对应的子区域中心点位置R)时,由于与入射光位置非常接近,出射光在第一光斑位置探测器1-13上将出现光斑,此时根据光斑位置在对应子区域中微调X轴和Y轴反射镜的角度,将光斑指向第一光斑位置探测器1-13中心,此时出射光束4-6是从入射光孔4-2中心垂直射出。
本发明的装置如果发生震动或移动,入射光线1-1将在小范围内发生平移和微小角度变化,对于平移,光楔仍然将其折射为平行于光轴的光,此时只要根据第一光斑位置探测器1-13上的光斑位置微调扫描振镜1-7,就可以恢复对准。对于光束入射角发生的微小角度变化,此时根据第二光斑位置探测器1-9上的光斑位置微调光楔,使出射光恢复平行于光轴,然后根据第一光斑位置探测器1-13上的光斑位置微调扫描振镜1-7,可以恢复保持瞄准的状态。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出:对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种基于光束纠正的无线光通信接收装置,其特征在于,包括:光楔组件、用于驱动光楔组件转动的驱动电机、第一分光棱镜、第一透镜、扫描振镜、第二分光棱镜、第一光斑位置探测器、光电转换模块、第二透镜、第二光斑位置探测器以及控制模块;所述驱动电机、扫描振镜、第一光斑位置探测器、第二光斑位置探测器分别与控制模块电连接;光楔组件用于接收入射信号光,并将其出射信号光射向第一分光棱镜;所述第一分光棱镜用于接收光楔组件的出射信号光,并分为两束第一信号光;第二透镜用于接收其中一束第一信号光,并将其出射信号光射向第二光斑位置探测器;所述第二光斑位置探测器用于探测光斑及向控制模块反馈光斑偏移量;第一透镜用于接收另一束第一信号光,并将其出射信号光射向扫描振镜;扫描振镜用于通过其出射光孔接收第一透镜的出射信号光,通过其入射光孔射出出射信号光;第二分光棱镜用于接收扫描振镜的出射信号光,并将其分为两束第二信号光,其中一束第二信号光用于射向第一光斑位置探测器,另一束第二信号光用于射向光电转换模块;所述第一光斑位置探测器用于探测光斑及向控制模块反馈光斑偏移量;所述控制模块用于控制驱动电机,用于根据第二光斑位置探测器反馈的光斑偏移量调整光楔组件内光楔的相对位置,使得光楔组件的出射信号光与光楔组件的光轴平行;还用于调整扫描振镜以及根据第一光斑位置探测器反馈的光斑偏移量调整扫描振镜,使得扫描振镜的出射信号光沿着扫描振镜的入射光孔中心射出,从而使得经过第二分光棱镜后的信号光垂直射向光电转换模块。
2.根据权利要求1所述的基于光束纠正的无线光通信接收装置,其特征在于,所述光楔组件包括同光轴安装的第一光楔和第二光楔。
3.根据权利要求2所述的基于光束纠正的无线光通信接收装置,其特征在于,所述驱动电机包括用于驱动第一光楔的第一光楔驱动电机和用于驱动第二光楔的第二光楔驱动电机,第一光楔驱动电机和第二光楔驱动电机分别与控制模块电连接。
4.根据权利要求1所述的基于光束纠正的无线光通信接收装置,其特征在于,第二光斑位置探测器位于第二透镜的焦点处。
5.根据权利要求1所述的基于光束纠正的无线光通信接收装置,其特征在于,所述扫描振镜包括X轴上的反射镜和Y轴上的反射镜,所述X轴上的反射镜中心位于第一透镜的焦点处。
6.根据权利要求1所述的基于光束纠正的无线光通信接收装置,其特征在于,第一透镜和第二透镜分别与第一分光棱镜的出射面保持平行;第一透镜和第二透镜的光轴中心分别与第一分光棱镜的几何中心保持一致。
7.一种基于光束纠正的无线光通信接收方法,其特征在于,包括步骤:接收入射信号光,通过驱动电机驱动光楔组件同向转动,当第二光斑位置探测器上出现光斑时,停止转动光楔组件;根据第二光斑位置探测器反馈的光斑偏移量,调整光楔组件内光楔之间的相对角度,直到将光斑对准第二光斑位置探测器的中心,使得光楔组件的出射信号光与光楔组件的光轴平行,完成第一级光束纠正;调整扫描振镜内的反射镜角度,当第一光斑位置探测器上出现光斑时,停止调整反射镜角度;根据第一光斑位置探测器反馈的光斑偏移量,调整扫描振镜内的反射镜角度,直到将光斑对准第一光斑位置探测器的中心,使得扫描振镜的出射光沿其入射光孔的中心位置射出,完成第二级光束纠正,从而使得扫描振镜的出射光经过第二分光棱镜后垂直入射到光电转换模块。
8.根据权利要求7所述的基于光束纠正的无线光通信接收方法,其特征在于,当入射信号光发生平移时,根据第一光斑位置探测器反馈的光斑偏移量,调整扫描振镜内的反射镜角度,直到将光斑对准第一光斑位置探测器的中心,恢复对准;当入射信号光的入射角度发生变化时,根据第二光斑位置探测器反馈的光斑偏移量,调整光楔组件内光楔之间的相对角度,直到将光斑对准第二光斑位置探测器的中心;再根据第一光斑位置探测器反馈的光斑偏移量,调整扫描振镜内的反射镜角度,直到将光斑对准第一光斑位置探测器的中心,恢复对准。
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