CN1348265A - 用于校准自由空间光通信系统中的望远镜的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自由空间光通信系统。当超过指定功率门限时,通过相互调整发射光束和接收光纤,以便它们不相交于焦点而是相交于发射光束的一个发散点。通过沿发射望远镜的纵轴移动反射光纤到该望远镜焦平面前方一点,直到至少一部分光束入射到接收光纤可发散该发射光束。这使得发射光束发散,由此入射到接收望远镜的入射点上的截面积增大。接收望远镜上单位面积的发射光束的截面功率降低,相应地降低了入射到接收光纤上的功率。

Description

用于校准自由空间光通信系统中的望远镜的方法和装置

技术领域

本发明一般涉及数据通信系统，尤其涉及自由空间光数据通信网络。

背景技术

用物理线路或电缆连接两个或多个地点的传统通信系统通常受限于相对低速、低容量的应用中，为克服这些缺陷，最近开发的系统使用光纤。然而光纤仍要求使用物理光缆连接。为解决这个问题，已开发出利用自由空间发射一个或多个调制有数据的光束的系统。使用这种光束的系统相比传统的基于有线的系统大大提高了数据速率和容量率，高达每秒10G字节，同时避免了在传统的通信系统中，铺设光缆以物理连接系统中的各个地点所耗费的基础设施成本。自由空间光通信系统不使用光缆，而是部分由至少一个发射望远镜和至少一个接收望远镜构成，用于在两个或多个通信地点之间分别发送和接收信息。每个望远镜的光学系统至少包括一个主反射镜(primary mirror)和一个次反射镜(secondary mirror)或透镜。发射望远镜使用其光学系统发送光束到接收望远镜。接收望远镜使用其光学系统聚焦输入光束到望远镜的焦平面上。通常，每个望远镜连接一个通信网络或其它信息源/目的地。在操作中，发射望远镜通过电缆或无线传输接收来自其相应网络的信息，接着发送调制有这个信息的光束到一个或多个目的接收望远镜。每个接收望远镜接着通过电缆或无线传输中继数据到其相应网络中的预定目的地。

前面提到的自由空间通信系统因此显然具有减小安装和维护网络的物理硬线(hard-wired)部分相关的成本，同时增大传输容量的优点。然而，自由空间光通信可能受多种因素的制约。例如，由于发射和接收望远镜相距遥远，首先校准望远镜以确保发射光束入射到接收望远镜的焦平面上就很难实现。另外，即使首先校准好了望远镜，在发射期间光束的任何位移，或发射或接收望远镜或它们的相应物理安装平台的任何移动都将导致发射和接收望远镜校不准。如果发射和接收望远镜未校准，发射光束不入射到接收望远镜的焦平面上，或只是部分入射，导致通信连接损耗或降级。

自由空间光通信的另一问题来自于大气条件的变化。具体地说，由于类似雾或雪等大气条件能干扰在这种系统中发射的光束，因此，发射望远镜必须使产生的光束功率足以维持在这种可变条件下的通信连接。然而在不出现这种削弱信号的条件下，接收光束的功率将使接收望远镜的电子设备过载。虽然可减小激光或激光放大器的功率来调整，但这意味着设备的增益系数无法使其高效工作。

技术内容

与初始校准以及由于在通信工作期间所产生的未校准而引起的通信连接潜在损失相关的上述问题，利用本发明可以基本消除。

根据本发明，在发射和接收望远镜初始校准期间，发射光束的截面积的增加超过了接收望远镜所处或应该处于的点上聚焦(平行)光束的通常截面积。因而在接收端，发射光束的截面被物理地增大，从而增加了接收光束将被入射到接收望远镜焦平面上的可能性。通过改变发射光束的发散可以实现发射光束的截面积中的这种增加。通过在接收远镜监视可测量的信号参数，诸如所接收信号的功率，并且通过发射望远镜提供某种类型的反馈，发射光束的发散可以被改变，直到光束入射到发射望远镜焦平面上的光纤中。在第一实施例中，一旦通过测量接收信号功率的可检测电平，在接收望远镜中检测到发射光束，并且通过物理地移动整个发射望远镜，直到最大的发射功率入射到接收望远镜中，发射光纤和/或接收光纤就可以彼此之间校准。或者，根据第二实施例，不是移动整个望远镜装置来实现校准，某些望远镜反射镜设计，诸如通过非标准锥形常数所限定的设计，允许仅移动位于发射望远镜焦平面上的光纤，以便发射光束入射到接收望远镜中。这些非标准锥形常数反射镜是与本发明同时申请的、同时待审的、发明名称为“用于自由空间光学通信系统的望远镜”的主题，该申请的序列号为No.09/679,159，并且作为参考包含于此。

进一步根据本发明，在发射光束发散之后，接收望远镜被物理地移动，以便发射光束的最大功率入射到接收光纤中。或者，不是移动整个接收望远镜，而是接收望远镜的光纤在接收焦平面内或其附近移动，以使入射到接收光纤的发射光束功率实现最大。而且，通过使用特定的反射镜，诸如由非标准锥形常数所限定的反射镜，可以实现接收光纤在焦平面内的移动。

一旦通过移动发射望远镜和/或接收望远镜，或者通过其中一个或这两个望远镜焦平面上的光纤来实现校准，就可以通过减少发射光束的发散束实现最大的接收功率。通过再次移动发射望远镜和/或接收望远镜，或者其中一个或这两个望远镜焦平面上的光纤，可以重复校准进程，直到最大接收信号功率被再次检测到。这些进程可以被重复多次，直到发射望远镜中的光纤已经移动到该望远镜的焦平面上，并且聚焦后的光束通过发射望远镜发射且通过接收望远镜收，其中发射望远镜业已与接收望远镜校准。当由于发射接收望远镜的位置移动产生未校准时，也可以在正常通信期间使用这些利用发射光束的可变发散的相同校准进程，前述位置移动是由于风或者其他可能引起发射光束没有入射到接收远镜焦平面上的光纤的情况所引起的。

附图说明

图1示出了在正常通信条件期间利用现有技术的望远镜装置的光通信系统；

图2示出了利用现有技术的望远镜装置的光通信系统，其中在接收和发射望远镜之间诸如扰动或衰减的干扰将造成通信降级或损耗；

图3示出了利用现有技术的望远镜装置的光通信系统，其中发射和接收望远镜之间的相对移动将造成通信损耗或降级；

图4示出的光通信系统包括一个具有可移动光学系统的望远镜，便于校准发射和接收望远镜；

图5示出了图4系统中的发射望远镜，该望远镜能发散发射光束，由此保持接收信号的功率低于一个指定门限；以及

图6示出了图4系统中的接收望远镜，该望远镜能保持接收信号的功率低于一个指定门限。

具体实现方式

图1示出了在正常的校准工作条件期间，自由空间光通信系统中的两个现有技术望远镜光通信望远镜101和102。激光130产生的光束被从网络110接收的数据调制，并通过光纤106发射。发射望远镜101经光纤106接收调制的光信号。接着，主反射镜120和次反射镜121光成像，并发射调制的光束以便该光束入射到接收望远镜102的焦平面125上。接收望远镜102利用其光学系统(包括主反射镜122和次反射镜123)聚焦入射的发射调制光束103到位于接收望远镜102焦平面125上的接收光纤112。接收光纤接着发送调制的光信号到接收机129，接收机129将光信号转换为电信号、解调数据并转发数据到网络109。

然而，在某些情形下，发射望远镜101发射的光束可能不会入射到位于接收望远镜102焦平面的光纤上。例如，安装望远镜首先要求校准，以确保发射的光束入射到接收望远镜的焦平面上。这就必须在发射和接收望远镜之间建立初始通信连接。而且如图2所示，在沿望远镜201和202之间路径上的任何大气干扰，如扰动204或衰减205，将造成发射光束203偏离发射和接收望远镜之间的直接路径，这样将部分或完全入射不到望远镜202。结果是两个望远镜之间的通信出现损耗或降级。在这种情况下必须重新校准以重新建立通信连接并使接收信号功率最大。

图3示出了另一种现有技术情形，即，发射望远镜发射的光束不入射到接收望远镜的焦平面上。在这种情况下，由于刚开始未校准，或发射和接收望远镜在通信操作期间出现相对移位，发射望远镜301发射的光束303不入射到接收望远镜302。通信操作期间的这种移位可能源于大风天气状况、基座结构移动，或任何其它潜在的原因。

图4示出了本发明的一个使用发射光束的可变发散首先校准发射和接收望远镜，和/或通信期间重新校准发射和接收望远镜失调的实施例。在图4的自由空间通信系统中，激光419产生的光束被调制器418调制来自网络410的数据。经调制的这个光束接着发送到望远镜401，望远镜401形成光束403以便其入射到连接网络409的接收望远镜402的焦平面上。尽管在网络409和410之间可能有一个物理、硬线、相对低带宽的连接417，但自由空间系统能在这些网络之间提供一个高速和大容量的链路。

根据本发明，在首次校准之前，发射的光束可能不会入射到接收望远镜402的焦平面上。因此，参考图5，在首次校准望远镜期间，位于发射望远镜焦平面上的光纤406在z方向上沿发射望远镜主反射镜420的纵轴移动到焦平面前方一点，从而使光束504在从发射望远镜发射后被发散出去。因此，光束的发射截面积不是图1中光束103所示的相同截面积，而是随着距离发射望远镜401越远，光束的发散截面积越大。因此，这就增加了发散的发射光束403入射到图4中位于接收望远镜焦平面上的光纤412的可能性。然而光束截面积的增大导致，对于图4中接收望远镜402上的任何给定截面积，与具有相同截面积的聚焦光束相比信号功率降低，因为聚焦的非发散光束能实现最大接收信号功率。因此，一旦检测到发散的发射光束入射到接收望远镜，而且发射和接收望远镜以下述方式校准，那么通过在z方向上移动光纤406返回发射望远镜的焦平面减小发散量，发射光束可再次被聚焦。发射光束的截面越小，导致发射望远镜上单位面积的发射光束功率越大。这种可变发散再加上重新校准，便于通过校正任何初始失调实现可能的最大信号功率。这种方法也可用于校正在通信操作期间发射和接收望远镜之间出现的后续失调。

为校准发射和接收望远镜，希望有一种反馈机制能在二者之间传递信息。再次参考图4，在接收望远镜402，输入光束被光电检测器432转换为电信号，传送到接收机429。功率计408测量接收信号的信号功率并将这个测量值传递给控制器430。在首次校准阶段，这个接收信号的功率可为0或低于一个指定的最小值。控制器430接着发送一个信号到发射望远镜的控制器415以开始发散该发射光束。当控制器415接收到这个信号时，输出一个信号到电动级(motorizedstage)416，使光纤406沿发射望远镜主反射镜的纵轴(z轴)移动到发射望远镜401焦平面的前方。应注意，可采用任何机制在z方向上移动位于发射望远镜焦平面上的光纤，如利用有限步骤校准的刻痕(indent)。这种设备在技术上是公知的。如前所述，移动光纤到发射望远镜焦平面前方一点将导致发射光束403发散，以便接收望远镜402的截面增大。

为重新校准望远镜，必须使发射光束改向，以便光束在不发散时入射到接收望远镜。因此，在本发明的一个实施例，利用常平架(gimbal)或任何已知的等效设备移动整个发射望远镜以使发射光束改向，以便其入射到接收望远镜。在本发明的另一实施例中，由一个非标准锥形(conic)常数定义的反射镜可分别用于发射和接收望远镜401和402的光学系统。在自由空间光通信中使用这种反射镜就是在此作为参考的前面提到的共同等待审查的专利申请的要点。具有非标准锥形常数的反射镜的优势在于，它们在自由空间光通信中的使用避免了(在一些限制内)移动整个发射望远镜构架来实现首次校准，或校正通信操作期间的调整。而且通过使用这种反射镜，发射和接收望远镜的焦平面增大。通过在增大的焦平面内移动发射光纤，产生的光束以相对于发射望远镜的不同角度方向发射。因此，与现有技术自由空间通信望远镜必须移动整个望远镜装置401相反，可通过在发射望远镜焦平面内的x-y平面移动光纤406可校准使用具有非标准锥形常数的反射镜的发射望远镜，以便发射光束入射到接收望远镜。

由于移动发射望远镜所造成的任何失调可通过上述的移动发射望远镜或移动发射光纤来校正。然而，在接收望远镜没有校准发射望远镜，或大气中有多个扰动或衰减源的情况下，还必须移动接收望远镜以实现校准。因此，在本发明的另一实施例中，利用常平架或任何已知的等效设备移动整个接收望远镜402以实现发射和接收望远镜之间校准，从而使接收的信号功率最大。然而，在使用具有非标准锥形常数反射镜的本发明的另一实施例中，也不必移动整个接收望远镜。而且在发射望远镜中，通过在接收望远镜焦平面内的x-y平面移动光纤412，使用具有非标准锥形常数的反射镜的接收望远镜可校准发射望远镜，以便发射光束入射到接收光纤。

随着整个发射望远镜401或接收望远镜402(或这些望远镜中的光纤406或412)被移动以便光束403入射到接收光纤412，可降低发射光束403的发散以得到一个更聚焦的发射光束403。为更好地聚焦，接收望远镜的控制器430发送一个信号到发射望远镜的控制器415，使其减小发射光束的发散。这是通过电动级416实现的，电动级416沿发射望远镜主反射镜420的纵轴(z轴)移动光纤406到接近发射望远镜焦平面的一点。反复功率测量，再加上改变发射光束403的发散度以及移动接收望远镜402或接收光纤412以响应这些测量，对于校准发射和接收望远镜401和402都是必要的。

一旦如上所述实现了校准，可能确定结果产生的最大功率级不是通信操作的最佳功率级。例如，在自由空间通信系统中，最大发射功率级必须为，即使在雾天或雪天条件下也能进行通信的功率级。这意味着在晴朗的大气条件下，最大接收功率级可能过载接收机的电子设备。因此，如果接收功率超过一个指定门限，通过沿发射或接收望远镜401和402的主反射镜的z轴分别移动相应望远镜的光纤可降低接收光纤接收的功率。

在第一种情况下，是通过沿发射望远镜主反射镜420的z轴移动发射光纤406到发射望远镜的焦平面前方一点实现接收功率的降低的。在操作期间，如果功率计408测量的接收信号功率超过该指定门限，控制器430发射一个信号到发射望远镜的控制器415以减小发射功率。控制器415接着发射一个信号到电动级416，使得光纤406沿发射望远镜主反射镜的纵轴(z轴)被移动到焦平面前方一点。参考图5，这样移动发射光纤406使得发射光束504发散，从而增大了发射光束在接收望远镜焦平面上的截面积。而且，如前所述，光束截面积的增大降低了接收信号单位截面积的功率，导致入射到位于图4中的接收望远镜402焦平面的接收光纤412上的功率减小。功率计408反复测量接收信号功率，再加上测量值被反馈到发射控制器415，使得能调整发射光纤406的位置以维持接收功率级低于一个指定的最大功率门限。通过移动发射光纤到发射望远镜焦平面后方也可实现接收功率的类似降低。然而这种移动将导致发射光束在入射到接收望远镜之前会聚到发射光束路径上的一点。由于大气扰动的影响，截面积较小的光束相比截面积较大的光束更容易失真。因此，如果缺乏减小或消除这种失真的校正测量(例如适应性光学系统)，通过移动发射光纤到焦平面后方产生的接收信号功率降低可能导致接收光纤接收的信号质量太低。

在第二种情况下，当接收信号功率超出该指定门限时，通过在z方向上沿接收望远镜主反射镜422的纵轴移动接收光纤可实现接收功率降低。在这种情况下，光纤可移动到接收望远镜焦平面的前方一点或移动到接收望远镜焦平面的后方一点。任何一种移动都将导致入射到接收光纤上的信号功率降低，但不降低接收信号的质量。图6示出了接收光纤移动到接收焦平面后方一点的情形。在这种情况下，接收望远镜402分别利用其主反射镜和次反射镜422和423聚焦输入光束到主反射镜422的焦平面内一点601。这个焦点就是最大接收功率点。然而，一旦输入光束通过焦点601，就开始发散，因此随着光束离开焦点的距离增大，光束的单位面积功率降低。如果图4中的功率计408测量的接收信号功率超过该指定门限，控制器430发送一个信号到XYZ定位器411以使光纤412移动到距离焦点601后方某个距离(如距离603)的一点，从而降低入射到接收光纤上的功率。前面讨论过，通过移动光纤到接收焦平面前方一点也可实现类似的功率降低。通过在功率计408反复测量接收功率级，控制器430可发送信号到XYZ定位器411以调整接收光纤412的位置，以便维持不超过一个指定的功率门限的最佳接收功率级。

前面仅示意了本发明的原理，因此应理解的是，本领域的技术人员能设计各种方案，这些方案尽管在此没有明确描述或显示，但体现了本发明的原理，而且包含于本发明的精神和范围内。此外，在此列举的所有例子和条件语言主要用于帮助读者理解本发明的原理和发明人提供用于推动该技术发展的概念，而且应认为不限制本发明到列举的这些特定例子和条件。此外，在此列举的本发明的各个方面和实施例以及特定例子的所有描述目的是包含本发明的等效功能。

因此，本领域的技术人员应知道，在此附图表示用于自由空间光通信的光学望远镜和调制有数据的光束的原理。光学组件图在尺寸上或在与其它组件的关系上不必很精确，只是表示这些组件的可能的物理布局。而且，反射镜仅表示一种可能用于自由空间光通信系统的光学系统。可采用提供与反射镜相同功能的任何其它结构，例如，但不限制为透镜。另外，本领域的技术人员知道，在附图中描绘的所有光纤仅表示在望远镜和网络目的地之间传输数据的一种方法。用于从望远镜传递数据到网络目的地的任何其它通信方法也可作为附图中所示方法的替代方法，而没有任何限制。类似地，在上述的本发明实施例中，光纤位于或靠近发射和接收望远镜的焦平面。本领域的技术人员认识到，任何其它设备，例如但不限制为光电检测器，也可用作实现该功能的替代设备。

另外，在上述的本发明实施例中，通过沿发射望远镜主反射镜纵轴移动发射光纤到该反射镜焦平面前方一点可使发射光束发散。本领域的技术人员会认识到，通过移动光纤到焦平面后方一点也可实现同样的效果。光纤的这种移动将导致光束首先会聚于发射和接收望远镜之间沿光束路径上的一点。接着光束将发散，这使得也将产生如同在发散光束首先被发射望远镜发射的情况下同样的校准功能。虽然这种截面积减小的光束更容易受大气扰动影响，但通过使用自适应光学系统或其它校正测量可校正任何这种扰动。

在上面的实施例中，接收望远镜的控制器经传统的网络连接传送是否需要发散发射的光束。然而，本领域的技术人员显然知道，这种反馈信息可通过多种不同方法实现，包括但不限制到，射频发射机和接收机，或甚至自由空间光束通信。后一方法可利用与发射和接收望远镜共址的第二对望远镜实现。这种望远镜不要求进行高带宽通信，因此没有主通信望远镜那么复杂和昂贵。或者，现有的发射和接收望远镜除了具有它们主要的通信功能外，还可发射该反馈信号。在这种情况下，通信系统可使用一个不同频率用于反馈信号以避免与主通信信号干扰。

本发明的其它方面仅仅是表现其本质的一面。例如，虽然提供的实施例使用传统网络连接与望远镜来回发送信息，但也可使用无线通信方法。或者，XYZ控制器显示作为移动接收望远镜以便与发射望远镜校准的装置。还有用于实现这种功能的许多其它等效功能，包括但不限制为，压电驱动器和话音-线圈设备。对于用于移动位于发射望远镜焦平面上的光纤的电动级也是这样。与这种驱动器具有等效功能的任何设备都包含于本发明。

最后，本领域的技术人员还知道，可在一个通信系统中实现本发明的所有这些不同形态，或者可实现本发明的任何形态为一种“独立”测量以提高通信能力。在此并不要求本发明的所有形态包含于任何一个实施例内。

Claims (40)

1.一种发射望远镜，包括：

用于发射一个光束到一个接收望远镜的装置；以及

响应一个指示在接收望远镜和发射望远镜之间未校准条件的信号而工作的装置，用于增大入射到接收望远镜的发射光束的截面积。

2.根据权利要求1的发射望远镜，其中用于增大发射光束截面积的装置包括这样的装置，即用于调整发射光束以便当光束被所述发射装置发射时发散出去，直到至少一部分光束入射到位于接收望远镜光系统的焦平面上或者附近的接收光纤中。

3.根据权利要求2的发射望远镜，其中用于调整光束的装置包括用于沿发射望远镜光学系统的纵轴，移动发射望远镜光纤到所述焦平面前方一点的装置，该发射望远镜光纤用于发送光束到发射望远镜，并终止于发射望远镜光学系统的焦平面处或附近。

4.根据权利要求1的发射望远镜，其中产生该指示未校准条件的信号，以响应与接收望远镜接收的发射光束相关的至少一个可测量的信号参数。

5.根据权利要求4的发射望远镜，其中可测量的信号参数为信号功率。

6.根据权利要求1的发射望远镜，还包括用于移动发射望远镜，直到在接收望远镜光纤中检测到最大功率的装置。

7.根据权利要求3的发射望远镜，还包括用于移动发射望远镜的光纤，直到在接收望远镜光纤中检测到最大功率的装置。

8.一种接收望远镜，包括：

用于从一个发射望远镜接收一个光束的装置；以及

用于产生一个指示在接收望远镜和发射望远镜之间未校准条件的信号的装置，用于增大入射到接收望远镜的发射光束的截面积。

9.根据权利要求8的接收望远镜，其中产生装置调整光束的截面积，直到至少一部分光束入射到位于接收望远镜光系统的焦平面上或者附近的接收望远镜光纤中。

10.根据权利要求8的接收望远镜，其中响应于一个与接收光束相关的可测量信号参数，产生指示未校准条件的信号。

11.根据权利要求10的接收望远镜，其中该可测量信号参数为信号功率。

12.根据权利要求11的接收望远镜，还包括用于移动发射望远镜，直到在接收望远镜光纤中检测到最大功率的装置。

13.根据权利要求11的发射望远镜，还包括用于在接收望远镜光系统的焦平面内移动发射望远镜的光纤，直到在检测到最大功率的装置。

14.一种自由空间光通信系统方法，包括：

响应一个指示在接收望远镜和发射望远镜之间未校准条件的信号，增大入射到接收望远镜的发射光束的截面积。

15.根据权利要求14的方法，其中增大发射光束的截面积包括调整所述光束，以便当光束被发射望远镜发射时发散出去，直到至少一部分光束入射到位于接收望远镜光系统的焦平面上或者附近的接收光纤中。

16.根据权利要求15的方法，其中调整光束以便其发散包括沿发射望远镜光学系统的纵轴，移动发射望远镜光纤到所述焦平面前方一点，该发射望远镜光纤用于发送光束到发射望远镜，并终止于发射望远镜光学系统的焦平面处或附近。

17.根据权利要求16的方法，其中产生该指示未校准条件的信号，以响应与该接收光束相关的至少一个可测量的信号参数。

18.根据权利要求17的方法，其中可测量的信号参数为信号功率。

19.根据权利要求18的方法，还包括移动发射望远镜，直到在接收望远镜光纤中检测到一个最大信号功率。

20.根据权利要求19的方法，还包括在接收望远镜光纤中检测到一个最大信号功率之后，减少所发射光束的发散。

21.根据权利要求20的方法，还包括在减少发散之后，移动该发射望远镜，直到在接收望远镜光纤中检测到一个最大信号功率。

22.根据权利要求18的方法，还包括移动该发射望远镜，直到在接收望远镜光纤中检测到一个最大信号功率。

23.根据权利要求22的方法，还包括在接收望远镜光纤中检测到一个最大信号功率之后，减少所发射光束的发散。

24.根据权利要求23的方法，还包括在减少发散之后，移动该发射望远镜光纤，直到在接收望远镜光纤中检测到一个最大信号功率。

25.根据权利要求18的方法，还包括移动该接收望远镜，直到在接收望远镜光纤中检测到一个最大信号功率。

26.根据权利要求25的方法，还包括在接收望远镜光纤中检测到一个最大信号功率之后，减少所发射光束的发散。

27.根据权利要求26的方法，还包括在减少发散之后，移动该接收望远镜，直到在接收望远镜光纤中检测到一个最大信号功率。

28.根据权利要求18的方法，还包括在接收望远镜光系统的焦平面内移动接收望远镜的光纤，直到在接收望远镜光纤中检测到最大功率。

29.根据权利要求28的方法，还包括在接收望远镜光纤中检测到一个最大信号功率之后，减少所发射光束的发散。

30.根据权利要求29的方法，还包括在减少发散之后，在接收望远镜光系统的焦平面内移动接收望远镜的光纤，直到在接收望远镜光纤中检测到最大功率。

31.一种自由空间光通信系统，包括：

用于发送光束的装置；

用于接收发射的光束的装置；以及

响应一个指示在在接收望远镜和发射望远镜之间未校准条件的的信号而工作的装置，用于增大入射到所述接收装置的光束的截面积。

32.根据权利要求31的系统，其中发射装置包括一个发射望远镜而接收装置包括一个接收望远镜。

33.根据权利要求32的系统，其中增大装置包括用于调整发射光束以便光束被所述发射装置发射时发散出去，直到至少一部分光束入射到位于接收望远镜光系统的焦平面上或者附近的接收光纤中。

34.根据权利要求33的系统，其中用于调整光束的装置包括用于沿发射望远镜光学系统的纵轴，移动发射望远镜光纤到所述焦平面前方一点的装置，该发射望远镜光纤用于发送光束到发射望远镜，并终止于发射望远镜光学系统的焦平面处或附近。

35.根据权利要求32的系统，其中产生该指示未校准条件的信号，以响应与接收望远镜接收的发射光束相关的至少一个可测量的信号参数。

36.根据权利要求35的系统，其中可测量的信号参数为信号功率。

37.根据权利要求36的系统，其中发射望远镜还包括用于移动发射望远镜，直到在接收望远镜光纤中检测到一个最大信号功率的装置。

38.根据权利要求36的系统，其中该发射望远镜还包括用于移动发射望远镜的光纤，直到在接收望远镜光纤中检测到一个最大信号功率的装置。

39.根据权利要求36的系统，其中接收望远镜还包括用于移动接收望远镜，直到在接收望远镜光纤中检测到一个最大信号功率的装置。

40.根据权利要求36的系统，其中该发射望远镜还包括用于在接收望远镜光系统的焦平面内移动接收望远镜的光纤，直到检测到一个最大信号功率的装置。

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