CN209803466U - 引出光学天线出射光束光轴的系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种引出光学天线出射光束光轴的系统，涉及航空航天技术领域。该系统包括：平面镜，设于光学天线的出光口的里侧；第一测角组件，用于设于光学天线的出光口的远端，用于确定平行光管内的十字丝与平面镜上的十字丝的相对位置；平面镜的调整工装，用于在确定相对位置大于预设距离阈值时，根据相对位置调整平面镜的调整工装的偏心量，调整至相对位置小于或者等于预设距离阈值；第一测角组件，还用于发射自准直光源，并确定光斑位置与平面镜上的十字丝位置；平面镜的调整工装，还用于当确定光斑位置不位于平面镜上的十字丝中心时，根据准直光源光斑的位置调整平面镜的调整工装的倾斜量，使光斑返回到平面镜上的十字丝中心位置。

Description

引出光学天线出射光束光轴的系统

技术领域

本实用新型实施例涉及航空航天技术领域，特别是涉及一种引出光学天线出射光束光轴的系统。

背景技术

伴随着通信技术的发展，人造卫星的推广及应用也得到迅速发展，人造地球卫星也称人造卫星。目前，人造卫星是发展最快、用途最广的航天器。

激光通信具有通信容量大、传输速率高、保密性好的、终端设备体积小、功耗低等优点，所以激光通信成为星载通信的重要方式之一。而光学天线系统是星载激光通信的重要组成部分，其性能优劣直接影响激光通信的进行，所以如何在装调激光通信光学天线时，精准的找出光学天线出射光束光轴的位置以实现激光通信的进行成为亟需解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例提供了一种引出光学天线出射光束光轴的系统，主要目的在于解决精准的找出表达光学天线出射光束光轴的位置的问题。

为了解决上述问题，本实用新型实施例主要提供如下技术方案：

本实用新型实施例提供了一种引出光学天线出射光束光轴的系统，该系统包括：

平面镜，设于光学天线的出光口的里侧；

第一测角组件，用于设于光学天线的出光口的远端，用于确定所述平行光管内的十字丝与平面镜上的十字丝的相对位置；

平面镜的调整工装，用于在确定所述相对位置大于预设距离阈值时，根据所述相对位置调整所述平面镜的调整工装的偏心量，调整至所述相对位置小于或者等于所述预设距离阈值；

所述第一测角组件，还用于发射自准直光源，并确定所述光斑位置与所述平面镜上的十字丝位置；

所述平面镜的调整工装，还用于当确定所述光斑位置不位于所述平面镜上的十字丝中心时，根据所述准直光源光斑的位置调整所述平面镜的调整工装的倾斜量，使所述光斑返回到所述平面镜上的十字丝中心位置。

可选的，还包括：

第二测角组件，设于光学天线的后端，用于调整所述平行光管水平位置，调整至平行光管光轴与所述第二测角组件光轴共轴；

所述第二测角组件，还用于调整所述第一测角组件光轴与所述第二测角组件光轴基准正交，且与所述第二测角组件光轴等高。

可选的，还包括：

所述第二测角组件，还用于当确定所述平行光管十字丝中心不与光学天线的十字分划板中心重合时，根据所述第二测角组件的测定结果调整所述光学天线的支撑工装的偏心量，调整至所述平行光管十字丝中心与光学天线的十字分划板中心重合；

所述第一测角组件，还用于在确定所述第一测角组件内的十字丝中心不与光学天线的十字分划板中心重合后，根据所述第一测角组件的测定结果调整所述光学天线的支撑工装的倾斜量。

可选的，所述系统还包括：

十字分划板，安装于所述光学天线的镜筒内的次镜基准面上；其中所述光学天线安装于支撑工装上，所述支撑工装能实现所述光线天线的倾斜量和偏心量的调整。

可选的，

所述平面镜为刻有十字丝的半反半透平面镜，通过调整工装安装于光学天线镜筒出光口里侧；

所述调整工装，用于实现所述平面镜的倾斜量和偏心量的调整。

可选的，所述系统还包括：

所述光学天线包括：主镜组件以及次镜组件，且所述主镜组件以及次镜组件根据预设角度的倾角及预设位置安装于镜筒内。

本实用新型实施例提供的引出光学天线出射光束光轴的系统，包括：平面镜，设于光学天线的出光口的里侧；第一测角组件，用于设于光学天线的出光口的远端，用于确定所述平行光管内的十字丝与平面镜上的十字丝的相对位置；平面镜的调整工装，用于在确定所述相对位置大于预设距离阈值时，根据所述相对位置调整所述平面镜的调整工装的偏心量，调整至所述相对位置小于或者等于所述预设距离阈值；所述第一测角组件，还用于发射自准直光源，并确定所述光斑位置与所述平面镜上的十字丝位置；所述平面镜的调整工装，还用于当确定所述光斑位置不位于所述平面镜上的十字丝中心时，根据所述准直光源光斑的位置调整所述平面镜的调整工装的倾斜量，使所述光斑返回到所述平面镜上的十字丝中心位置。本实用新型将光学天线出射光轴轴线精准的引出到刻有十字丝的平面镜上，完成光学天线的系统的装调工作，以实现精准地星载激光通信。

上述说明仅是本实用新型实施例技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型实施例的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型实施例的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本实用新型实施例的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型实施例的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1示出了本实用新型实施例提供的一种引出光学天线出射光束光轴的系统示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

本实用新型实施提供一种引出光学天线出射光束光轴的系统，如图1所示，所述系统包括：

平面镜1，设于光学天线的出光口的里侧；

第一测角组件2，用于设于光学天线的出光口的远端，用于确定所述平行光管内的十字丝与平面镜1上的十字丝的相对位置；在实际应用中，本实用新型公开的实施例中所述的光学天线是星载激光通信的重要组成部分，其性能优劣会直接影响激光通信的进行，通过精准的引出光学天线出射光束光轴，完成光学安装调试，以提高光学天线的性能，以完成星载激光通信的进行。

在本实用新型公开的实施例中，在光学天线系统各个组件根据预设角度的倾角及预设位置摆放好后，启动平行光管光源作为光学天线的入射光。在本实用新型公开的实施例中，通过第一测角组件2确定平行光管自带十字丝与平面镜1中十字丝的相对位置，并判断所述相对位置是否大于预设距离阈值的目的在于确定光学天线出射光束光轴是否经过平面镜1，且相交于平面镜1的十字丝位置。其中第一测角组件2为可以精准测量倾角与距离的测角仪器，在本实用新型公开的实施例中可以包括但不局限于徕卡经纬仪。

在本实用新型公开的实施例中，第一测角组件2确定平行光管内的十字丝与平面镜1上的十字丝的相对位置，可以通过但不局限于以下方式：人通过第一测角组件2观测目镜进行确定，确定相对位置值；在光学天线系统中安装光电传感器，平行光管光束与第一测角组件2光束在光点像面图中形成对应的光点，得到相应的坐标位置，并计算相对位置值，本实用新型公开的实施例对确定相对位置的方法不做限定。

平面镜的调整工装3，用于在确定所述相对位置大于预设距离阈值时，根据所述相对位置调整所述平面镜的调整工装的偏心量，调整至所述相对位置小于或者等于所述预设距离阈值；在本实用新型公开的实施例中，需要预先设置距离阈值，以判断是否需要对平面镜的调整工装进行调整，预设距离阈值为一经验值，可进行认为设置，在具体设置时，不易设置的过大，若设置的过大，如0.1毫米(mm)，距离值较大，则光学天线的出射光束光轴距离平面镜1中十字丝的位置越远，导致引出的光学天线出射光束光轴的位置误差越大，会大大降低光学天线的性能；也不易设置的过小，如0.00001mm，此时保证了光学天线的调整精度，但同时会增加光学天线调试过程中的难度。在本实用新型公开的实施例中可设距离阈值为0.0005mm、0.0001mm等等，需要说明的是，为了保证高精度的完成光学天线出射光束光轴的引出工作，应将平面镜1的偏心量调整至平行光管内的十字丝与平面镜1上的十字丝重合。所述平面镜的调整工3装为凸起状，便于自动或者手工操作，并且，所述平面镜的调整工3可360度旋转。实际应用中，也可将平面镜的调整工3可做可调节的手柄。作为本实用新型实施例的可实现方式，平面镜的调整工3与平面镜1可作为一个整体，也可独立存在，具体的，本实用新型实施例不做限定。

在本实用新型公开的实施例中调整调整工装的方式可以包括但不局限于以下方式：根据观测到的相对位置，通过调节手柄手动实现对调整工装调整；光电传感器将得到的坐标数据发送至调节装置，由调节装置控制调整工装实现自动调整，本实用新型公开的实施例对确定相对位置的方法不做限定。

所述第一测角组件2，还用于发射自准直光源，并确定所述光斑位置与所述平面镜1上的十字丝位置；在对光学天线系统中平面镜1的偏心量进行调整使光学天线出射光束光轴经过平面镜1，且相交于平面镜1的十字丝位置之后，关闭平行光管光源，启动第一测角组件2的准直光源，基于第一测角组件2的目镜观测准直光源光斑的位置的目的在于确定光学天线出射光束光轴是否垂直于平面镜1。

所述平面镜的调整工装3，还用于当确定所述光斑位置不位于所述平面镜上的十字丝中心时，根据所述准直光源光斑的位置调整所述平面镜的调整工装3的倾斜量，使所述光斑返回到所述平面镜上的十字丝中心位置。当确定光斑位置不位于平面镜上的十字丝中心位置，说明此时平面镜不垂直于光学天线的出射光束光轴，通过微调整平面镜1的倾斜量，使光斑返回到平面镜1上的十字丝位置，使光学天线出射光束光轴垂直于平面镜1。

需要说明的是，在本实用新型公开的实施例中在对平面镜1偏心量和倾斜量的调整需要重复检验调整，当同时满足相对位置等于或者小于预设距离阈值，且光斑位置位于所述平面镜1上的十字丝中心，即光学天线出射光束光轴垂直相交于平面镜1时，表明光学天线出射光轴轴线引出安装调试工作完成。

本实用新型实施例提供的引出光学天线出射光束光轴的系统，包括：平面镜1，设于光学天线的出光口的里侧；第一测角组件2，用于设于光学天线的出光口的远端，用于确定所述平行光管内的十字丝与平面镜1上的十字丝的相对位置；平面镜的调整工装3，用于在确定所述相对位置大于预设距离阈值时，根据所述相对位置调整所述平面镜的调整工装3的偏心量，调整至所述相对位置小于或者等于所述预设距离阈值；所述第一测角组件2，还用于发射自准直光源，并确定所述光斑位置与所述平面镜1上的十字丝位置；所述平面镜的调整工装3，还用于当确定所述光斑位置不位于所述平面镜1上的十字丝中心时，根据所述准直光源光斑的位置调整所述平面镜1的调整工装的倾斜量，使所述光斑返回到所述平面镜1上的十字丝中心位置。本实用新型将光学天线出射光轴轴线精准的引出到刻有十字丝的平面镜1上，完成光学天线的系统的装调工作，以实现精准地星载激光通信。

作为对上述实施例的细化和扩展，在本实用新型公开的实施例中，在引出光学天线的出射光束光轴之前，需要根据第二测角组件调整大地水平后，调整平行光管的光束与第二测角组件光束共轴，并调整第一测角组件2光束光轴与所述第二测角组件光轴基准正交，且与所述第二测角组件光轴等高。再通过调整光学天线的倾斜量和偏心量，使第一测角组件2的视轴与光学天线出射光束光轴共轴，以保证找出的光学天线出射光束光轴的精度，为实现上述功能，本实用新型实施例还提供了一种引出光学天线出射光束光轴的系统，请继续参阅图1，还包括：

在本实用新型公开的实施例中，光学天线系统包括：光学天线、第一测角组件2、第二测角组件4、平行光管、平面镜1、支撑工装、平面镜的调整工装3，其中，光学天线包括：主镜组件5及次镜组件6。所述平面镜1为刻有十字丝的半反半透平面镜，通过调整工装安装于光学天线镜筒出光口里侧；所述平面镜的调整工装3，用于实现所述平面镜1的倾斜量和偏心量的调整

第二测角组件4，设于光学天线的后端，用于调整所述平行光管水平位置，调整至平行光管光轴与所述第二测角组件4光轴共轴；在引出光学天线出射光束光轴之前，需要根据预设角度的倾角及预设位置完成光学天线系统的初步安装摆放，并对不同组件的摆放位置进行检验调试，完成高精度摆放。在本实用新型公开的实施例中，通过第二测角组件4测定大地水平，根据平行光管光束光轴与第二测角组件4的光轴的相对位置，调整平行光管位置及倾斜度，使平行光管光轴与第二侧键组件光轴共轴，完成平行光管的安装摆放。

所述第二测角组件4，还用于调整所述第一测角组件2光轴与所述第二测角组件4光轴基准正交，且与所述第二测角组件4光轴等高。在完成平行光管的安装之后，开启第一测角组件2光源，调整第一测角组件2光束的方向与长度，使第一测角组件2光轴与第二测角组件4光轴基准正交且与第二测角组件4光轴等高，保证此时完成第一测角组件2的安装。

进一步的，所述第二测角组件4，还用于当确定所述平行光管十字丝中心不与光学天线的十字分划板中心重合时，根据所述第二测角组件4的测定结果调整所述光学天线的支撑工装的偏心量，调整至所述平行光管十字丝中心与光学天线的十字分划板中心重合；在完成第一测角组件2、第二测角组件4以及平行光管的精确安装摆放之后，在光学天线镜筒次镜基准面上安装可以代表光学天线入射光轴的十字划分板。通过第二测角组件4确定平行光管十字丝中心是否与光学天线的十字分划板中心重合，以此来调整光学天线的位置。

所述第一测角组件2，还用于在确定所述第一测角组件2内的十字丝中心不与光学天线的十字分划板中心重合后，根据所述第一测角组件2的测定结果调整所述光学天线的支撑工装的倾斜量。完成光学天线位置的调整之后，再根据第一测角组角观测的结果，调整光学天线支撑工装的倾斜量，使第一测角组件2内的十字丝中心与光学天线的十字划分板中心重合，完成光学天线位置与倾斜度的精准调试。

需要说明的是，在本实用新型公开的实施例中在对光学天线支撑工装位置和倾斜量的调整需要重复检验调整，当满足平行光管十字丝中心及第一测角组件2内的十字丝中心同时与光学天线的十字分划板中心重合的条件时，才能表明光学天线位置和倾斜量安装调试工作完成，表明第一测角组件2视轴与光学天线出射光束光轴共轴。

进一步的，如图1所示，所述系统还包括：

十字分划板7，安装于所述光学天线的镜筒内的次镜基准面上；其中所述光学天线安装于支撑工装上，所述支撑工装能实现所述光线天线的倾斜量和偏心量的调整。

需要说明的是，在本实用新型公开的实施例中，平面镜1为刻有十字丝的半反半透平面镜，通过调整工装安装于光学天线镜筒出光口里侧，调整工装能实现所述平面镜1的倾斜量和偏心量的调整。

综上，在精确调整光学天线、第一测角组件2、第二测角组件4、平行光管的位置及光束光轴方向，完成第一测角组件2与光学天线出射光束光轴共轴后，通过安装光学天线内平面镜1并调整其偏心量和倾斜量，将光学天线出射光束光轴引出到刻有十字丝的小平面镜1上，完成光学天线的系统的装调工作，以实现星载激光通信。

尽管以上详细地描述了本实用新型的优选实施例，但是应该清楚地理解，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种引出光学天线出射光束光轴的系统，其特征在于，包括：

平面镜，设于光学天线的出光口的里侧；

第一测角组件，用于设于光学天线的出光口的远端，用于确定平行光管内的十字丝与平面镜上的十字丝的相对位置；

平面镜的调整工装，用于在确定所述相对位置大于预设距离阈值时，根据所述相对位置调整所述平面镜的调整工装的偏心量，调整至所述相对位置小于或者等于所述预设距离阈值；

所述第一测角组件，还用于发射自准直光源，并确定光斑位置与所述平面镜上的十字丝位置；

所述平面镜的调整工装，还用于当确定所述光斑位置不位于所述平面镜上的十字丝中心时，根据所述准直光源光斑的位置调整所述平面镜的调整工装的倾斜量，使所述光斑返回到所述平面镜上的十字丝中心位置。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：

第二测角组件，设于光学天线的后端，用于调整所述平行光管水平位置，调整至平行光管光轴与所述第二测角组件光轴共轴；

所述第二测角组件，还用于调整所述第一测角组件光轴与所述第二测角组件光轴基准正交，且与所述第二测角组件光轴等高。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，还包括：

所述第二测角组件，还用于当确定所述平行光管十字丝中心不与光学天线的十字分划板中心重合时，根据所述第二测角组件的测定结果调整所述光学天线的支撑工装的偏心量，调整至所述平行光管十字丝中心与光学天线的十字分划板中心重合；

所述第一测角组件，还用于在确定所述第一测角组件内的十字丝中心不与光学天线的十字分划板中心重合后，根据所述第一测角组件的测定结果调整所述光学天线的支撑工装的倾斜量。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

十字分划板，安装于光学天线的镜筒内的次镜基准面上；其中所述光学天线安装于支撑工装上，所述支撑工装能实现所述光学天线的倾斜量和偏心量的调整。

5.根据权利要求1至权利要求4中任一项所述的系统，其特征在于，

所述平面镜为刻有十字丝的半反半透平面镜，通过调整工装安装于光学天线镜筒出光口里侧；

所述调整工装，用于实现所述平面镜的倾斜量和偏心量的调整。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

所述光学天线包括：主镜组件以及次镜组件，且所述主镜组件以及次镜组件根据预设角度的倾角及预设位置安装于镜筒内。