專利名稱：空間圖案掃描激光通信方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明與自由空間激光通信有關(guān)，是一種激光發(fā)射終端在空間產(chǎn)生圖案，利用 發(fā)射終端和接收終端的相對運動掃描該光強分布空間圖案來實現(xiàn)光學(xué)信號接收的方 法，主要用于一些特殊條件下的激光信息傳輸，如潛水艇對低軌或者高軌衛(wèi)星的激 光數(shù)據(jù)傳輸。
背景技術(shù)：
自由空間激光通信比無線電通信具有明顯特點，得到越來越廣泛的應(yīng)用。在相 對運動的物體之間，特別是在遠距離傳輸?shù)囊笙滦枰す馔ㄐ沤K端具有高精度的 光學(xué)瞄準、捕獲和跟蹤裝置。對于某些特殊條件下的激光信息傳輸，如水下潛水艇 對低軌或高軌衛(wèi)星的激光數(shù)據(jù)傳輸，由于激光光束通過海水的能量衰減和波面質(zhì)量 的衰退，通過海水實現(xiàn)潛水艇激光通信終端對衛(wèi)星激光通信終端的瞄準、捕獲和跟 蹤是非常困難的，因此采用時間調(diào)制的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)通信方式進行潛水艇對衛(wèi)星的激光 通信終端的通信幾乎是不可能的，水下潛水艇對衛(wèi)星的激光信息傳輸急需尋求新的 方法加以解決。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種圖案掃描激光通信方法，以解決上述現(xiàn)有技術(shù)遠距 離激光通信中，激光通信發(fā)射終端對激光通信接收終端的瞄準、捕獲和跟蹤的困難， 本發(fā)明的特點是發(fā)射端僅需在朝向接收終端的預(yù)定軌道的方向上對接收終端進行粗 瞄準，無需進行高精度的瞄準、捕獲和跟蹤，本發(fā)明的原理可靠，結(jié)構(gòu)簡單，具有 保密性。
本發(fā)明的具體技術(shù)解決方案如下
一種適用于自由空間的空間圖案掃描激光通信方法，其特征在于包括下列步
驟
首先，激光通信發(fā)射終端對存在相對運動的激光通信接收終端的預(yù)定軌道的方 向上進行粗瞄準；
所述的激光通信發(fā)射終端產(chǎn)生帶有要傳輸?shù)男畔⒄{(diào)制的光束并按一定的角度或 方向向所述的激光通信接收終端所在的運行軌道空間發(fā)射一擴展光束，形成具有信 息調(diào)制的空間光強分布圖案；
所述的激光通信接收終端通過運動掃描所述的空間光強分布圖案并解調(diào)，獲得 傳輸信息的時間信號，實現(xiàn)激光通信。
所述的激光通信發(fā)射終端由空間圖案發(fā)生器和光學(xué)掃描器組成。 所述的空間圖案發(fā)生器用來產(chǎn)生并投射調(diào)制了的需傳輸信息的空間圖案，這種 空間圖案可以是激光發(fā)射光斑，也可以是光束掃描器，所述的空間圖案發(fā)生器是激 光光斑發(fā)生器，也可以是帶有圖案發(fā)生器的光學(xué)成像投射系統(tǒng)，也可以是多光束干 涉圖案投射系統(tǒng)，也可以是激光散斑圖案干涉投射系統(tǒng)，也可以是部分相干光干涉 圖案投射系統(tǒng)。
所述的光學(xué)掃描器用來產(chǎn)生空間圖案的角度掃描，其表現(xiàn)形式可以是反射鏡掃 描器，也可以是棱鏡掃描器，也可以是電光偏轉(zhuǎn)器，也可以是聲光偏轉(zhuǎn)器。整個過 程的掃描方式可以單獨采用光學(xué)掃描器實現(xiàn)圖案空間掃描，也可以單獨利用接收端 和發(fā)射端的相對運動實現(xiàn)圖案空間掃描，也可以同時采用上述兩種手段。
所述的空間光強分布圖案是由空間圖案發(fā)生器產(chǎn)生的，是單一的激光光斑，或 是一維周期性或非周期性分布的二維圖案，或任何二維或三維分布圖案，所述的空 間光強分布圖案在掃描過程中是隨時間變化的，或是時間固定的。
所述的空間光強分布圖案產(chǎn)生在激光通信接收終端的鄰近面上，或產(chǎn)生在發(fā)射 端和接收端之間的傳輸介質(zhì)內(nèi)，或產(chǎn)生在發(fā)射端和接收端之間的不同傳輸介質(zhì)的界 面附近。
所述的激光通信接收機帶有接收望遠鏡，空間光強分布圖案在接收端的鄰近面 上時，其口徑小于空間圖案的最小寬度；空間光強分布圖案在中間界面上時，其視 場小于空間圖案的最小寬度決定的視場。
所述的激光通信接收機對所述的空間光強分布圖案進行掃描，激光通信接收機 的光電探測器將接收到的被調(diào)制的光信號解調(diào)并轉(zhuǎn)換為電脈沖信號。
所述的空間光強分布圖案14是由空間圖案發(fā)生器11產(chǎn)生的，它可以是單一的 激光光斑，也可以是一維周期性或非周期性分布的二維圖案，也可以是任何二維或 三維分布圖案。所述的空間光強分布圖案14整個圖案在掃描過程中可以是時間固定 的，也可以是隨時間變化的。空間光強分布圖案14可以產(chǎn)生在激光通信終端的鄰近 面上(如圖l所示)，也可以產(chǎn)生在發(fā)射端和接收端之間的傳輸介質(zhì)內(nèi)，也可以產(chǎn)生 在發(fā)射端和接收端之間的不同傳輸介質(zhì)的界面附近(如海水和空氣界面)，視衛(wèi)星通 信終端所處的位置而定。
所述的激光通信接收機15帶有接收望遠鏡?？臻g光強分布圖案14在接收端的 鄰近面上時，其口徑小于空間圖案的最小寬度；空間光強分布圖案14在中間界面上 時，其視場小于空間圖案的最小寬度決定的視場。
本發(fā)明的技術(shù)效果
本發(fā)明通過激光通信發(fā)射終端和接收終端之間的相對運動，或者通過空間圖案 發(fā)射掃描實現(xiàn)激光通信，不需要進行兩個終端之間的瞄準、捕獲和跟蹤，而只需進 行發(fā)射終端對于接收終端的粗瞄準，為某些特殊應(yīng)用，如水下潛水艇對衛(wèi)星的關(guān)鍵 信息傳輸提髙了一種手段。同時，由于只有在通信雙方之間存在相對運動，發(fā)射終 端向接收終端的預(yù)定運行軌道投射空間圖案，接收終端只有在空間圖案的有限區(qū)域 內(nèi)才能正確探測出信號，所以具有較高的保密性。


圖1為本發(fā)明空間圖案掃描激光通信方法的示意圖。
圖中11-空間圖案發(fā)生器，12-光學(xué)掃描器，13-擴展光束，14-空間光強分布圖 案，15-激光通信接收機。
圖2為狹長光斑空間圖案示意圖。
圖中21-空間圖案發(fā)生器，22-擴展光束，23-狹長光斑空間圖案。 圖3為狹長單光束空間圖案調(diào)制通信的實例示意圖。 圖4為干涉條紋構(gòu)成的空間圖案示意圖。
圖中41-空間圖案發(fā)生器，42-擴展光束，43-高密度的干涉條紋光斑空間圖案， 44-低密度的干涉條紋光斑空間圖案。
圖5為高、低密度干涉條紋表示的周期脈沖信號示意圖，
圖中51-高密度干涉條紋產(chǎn)生的短周期脈沖信號，表示比特位"l"， 52-低密度 干涉條紋產(chǎn)豐的長周期脈沖信號，表示比特位"0"。
圖6為高、低密度干涉條紋空間圖案稀疏調(diào)制通信的實例示意圖。
具體實施例方式
下面通過實施例和附圖對本發(fā)明作進一步說明，但不應(yīng)以此限制本發(fā)明的保護 范圍。
先請參閱圖l，由圖可見，本發(fā)明空間圖案掃描激光通信方法，包括下列步驟-首先，激光通信發(fā)射終端ll、 12對存在相對運動的激光通信接收終端15的預(yù) 定軌道的方向上進行粗瞄準；
所述的激光通信發(fā)射終端11、 12產(chǎn)生帶有要傳輸?shù)男畔⒄{(diào)制的光束并按一定的 角度或方向向所述的激光通信接收終端15所在的運行軌道空間發(fā)射一擴展光束13， 形成具有信息調(diào)制的空間光強分布圖案14;
所述的激光通信接收終端15通過運動掃描所述的空間光強分布圖案14并解調(diào)， 獲得傳輸信息的時間信號，實現(xiàn)激光通信。
所述的激光通信發(fā)射終端由空間圖案發(fā)生器11和光學(xué)掃描器12組成。
所述的空間圖案發(fā)生器11是激光光斑發(fā)生器，或帶有圖案發(fā)生器的光學(xué)成像投 射系統(tǒng)，或多光束干涉圖案投射系統(tǒng)，或激光散斑圖案干涉投射系統(tǒng)，或部分相干 光干涉圖案投射系統(tǒng)。
所述的光學(xué)掃描器12是反射鏡掃描器，或棱鏡掃描器，或電光偏轉(zhuǎn)器，或聲光 偏轉(zhuǎn)器，用來產(chǎn)生空間圖案的角度掃描。
所述掃描的方式為單獨采用光學(xué)掃描器實現(xiàn)圖案空間掃描，或單獨利用接收端 和發(fā)射端的相對運動實現(xiàn)圖案空間掃描，或同時采用上述兩種手段。
所述的空間光強分布圖案14是由空間圖案發(fā)生器11產(chǎn)生的，是單一的激光光 斑，或是一維周期性或非周期性分布的二維圖案，或任何二維或三維分布圖案，所 述的空間光強分布圖案14在掃描過程中是隨時間變化的，或是時間固定的。
所述的空間光強分布圖案14產(chǎn)生在激光通信接收終端15的鄰近面上，或產(chǎn)生 在發(fā)射端和接收端之間的傳輸介質(zhì)內(nèi)，或產(chǎn)生在發(fā)射端和接收端之間的不同傳輸介 質(zhì)的界面附近。
所述的激光通信接收機15帶有接收望遠鏡，空間光強分布圖案14在接收端的 鄰近面上時，其口徑小于空間圖案的最小寬度；空間光強分布圖案14在中間界面上 時，其視場小于空間圖案的最小寬度決定的視場。
所述的激光通信接收機15對所述的空間光強分布圖案14進行掃描，激光通信 接收機15的光電探測器將接收到的被調(diào)制的光信號解調(diào)并轉(zhuǎn)換為電脈沖信號。
本發(fā)明方法的通信機理如下
進行通信時，發(fā)射終端的空間圖案發(fā)生器11朝接收終端15的方向投射出經(jīng)過 空間圖案調(diào)制過的初始光束，初始光束經(jīng)過光學(xué)掃描器12的空間掃描后朝接收終端 的方向投射，經(jīng)過通信信道的傳輸后在接收終端激光通信接收機15所處的平面，由 于通信信道對激光束13的擴散以及激光束13自身的衍射，在接收平面上形成具有 較大面積的空間光強分布圖案14。由于調(diào)制光束13的發(fā)射方向是朝向接收終端15
的預(yù)定軌道發(fā)射，因此在發(fā)射時僅需要對接收終端15進行粗瞄準即可。 一般來說， 空間光強分布圖案14所占的面積遠遠大于激光通信接收機15，當(dāng)激光通信接收機 15運行到空間光強分布圖案14所覆蓋的區(qū)域中時，激光通信接收機15中的探測器 對區(qū)域內(nèi)不同空間強度分布的光信號進行探測。在激光通信接收機15在渡越圖案區(qū) 域14的過程中，沿著通信接收機的運行路線，接收機在區(qū)域內(nèi)不同的位置會探測到 調(diào)制的光信號，光電探測器將這些調(diào)制的光信號轉(zhuǎn)換為電脈沖信號，進行解調(diào)得到 所要傳送的信息。
針對本發(fā)明方法，下面以水下潛艇對低軌衛(wèi)星的上行通信為例，給出實現(xiàn)潛水 艇向低軌道衛(wèi)星進行激光數(shù)據(jù)傳輸?shù)膬煞N可能技術(shù)方案。
要求實現(xiàn)水下潛水艇對于低軌道衛(wèi)星的激光數(shù)據(jù)傳輸，衛(wèi)星高度400km,運動 速度7.21011/8，所需傳輸數(shù)據(jù)lKb。
實施例l:單光束空間圖案
本方案采用單光束實現(xiàn)圖案掃描完成激光通信。如圖2所示，空間圖案的投射 發(fā)生器21產(chǎn)生一束狹長光束22,在接收終端所處的平面得到一個橢圓形光斑23。 對光源采用開關(guān)鍵控，即OOK調(diào)制，理想狀態(tài)下，光源打開、探測器在衛(wèi)星渡越時 間內(nèi)接收到光信號代表所傳輸?shù)谋忍匚粸?1"，光源關(guān)閉、探測器在衛(wèi)星渡越時間 內(nèi)探測不到光信號代表所傳輸?shù)谋忍匚粸?0"。該方案通過這種空間圖案的調(diào)制方 式完成數(shù)據(jù)的傳輸。
給出一個實例。假定光束發(fā)散度為0.05mrad (衛(wèi)星行進方向)x20mrad，則到達 接收平面的光斑寬度為20mx8km，衛(wèi)星行進方向通過光斑的時間為2.8ms。每個比 特位持續(xù)時間為2.8網(wǎng)，數(shù)據(jù)傳輸量為1Kb，傳輸速率為357kbps。
若水下潛艇要向衛(wèi)星終端傳送一組簡單的口令，其內(nèi)容信息使用二進制編碼為 "1011010011"。按上述約定，光源的調(diào)制以每個比特位的持續(xù)時間2.8ms為一個單 位時間，在每個單位時間內(nèi)光源的狀態(tài)為"開"或"關(guān)"，因此對于實例中要傳送的 信息，光源的狀態(tài)表現(xiàn)為"開關(guān)開開關(guān)開關(guān)關(guān)開開"，衛(wèi)星激光通信終端的光電探測 器將接收到的光信號轉(zhuǎn)換為電脈沖信號。該比特序列的持續(xù)時間為28ns，因此在衛(wèi) 星的光斑渡越時間內(nèi)，發(fā)射終端可以重復(fù)地調(diào)制發(fā)射該信息100次，可以保證衛(wèi)星 在渡越時間內(nèi)能完全接收到該信息。該實例示意圖見圖3。
實施例2:千涉條紋構(gòu)成的空間圖案
本方案采用光束干涉投射原理實現(xiàn)圖案掃描完成激光通信。如圖4所示，空間
圖案發(fā)生器41產(chǎn)生兩束滿足干涉條件的激光束42，在圖4中兩光束經(jīng)歷相同的鏈 路，統(tǒng)一標注為42。由于干涉效應(yīng)，在接收終端所處的平面同樣會得到橢圓形光斑 43或44。同第一方案中光斑23的均勻光強圖案不同，光斑43中的圖案是由干涉條 紋構(gòu)成的。衛(wèi)星在渡越光斑的過程中，沿其飛行軌道會依次經(jīng)歷亮條紋和暗條紋。 相應(yīng)地，在經(jīng)過亮條紋時，光電探測器的輸出信號為一個正的電信號，在經(jīng)過暗條 紋的時候，光電探測器沒有輸出，相當(dāng)于一個零值的電信號，則對于衛(wèi)星飛行經(jīng)過 一系列完整干涉條紋的整個過程而言，光電探測器的輸出信號是具有一定持續(xù)時間 和重復(fù)率的周期脈沖信號。通過控制光源，可以分別產(chǎn)生具有較高密度的空間干涉 條紋圖案43和較低密度的空間干涉條紋圖案44,這樣衛(wèi)星飛行所經(jīng)歷的亮、暗條 紋之間的間距就會變大和變小，衛(wèi)星在渡越整個光斑的過程中其光電探測器的輸出 就是頻率不同的兩種周期脈沖信號。因此，我們可以利用干涉條紋即空間圖案密度 的變化來對所要傳輸?shù)男畔⑦M行空間圖案的調(diào)制，設(shè)較高密度干涉條紋代表比特位 "1"，較低密度干涉條紋代表比特位"O"，衛(wèi)星激光通信終端在渡越光斑的過程中， 其光電探測器輸出信號為高頻率的周期脈沖信號時解調(diào)信號為"1",其光電探測器 輸出信號為低頻率的周期脈沖信號時解調(diào)信號為"0"。該方案通過這種高、低密度 的空間圖案稀疏調(diào)制完成數(shù)據(jù)的傳輸，衛(wèi)星通信終端通過相應(yīng)的解調(diào)方案獲取信息， 完成通信。
給出一個實例。假定光束發(fā)散度為0.5mrad (衛(wèi)星行進方向)x2mrad,光斑寬度 為200mx800m。較高密度的干涉條紋周期為0.02m，較低密度的千涉條紋周期為 0.04m。光斑內(nèi)衛(wèi)星渡越時間為28ms，將其分為1000單元，每個單元渡越時間為28)as， 長度上相當(dāng)于0.2111。由于較高密度干涉條紋代表比特位"1"，較低密度干涉條紋代 表比特位"0"，比特位持續(xù)時間為28ps。當(dāng)探測器在渡越較高密度干涉圖案時，其 所接收的信號為比特位"1"的信號，光電探測器輸出為持續(xù)時間為28p、重復(fù)率 為10Hz的周期脈沖，見圖5中51;而當(dāng)探測器在渡越較低密度干涉圖案時，其所 接收的信號為比特位"0"的信號，光電探測器輸出為持續(xù)時間為28p、重復(fù)率為 5Hz的周期脈沖，見圖5中52。傳輸?shù)臄?shù)據(jù)總量為lKb，傳輸速率為35.7kbps。
若水下潛艇要向衛(wèi)星終端傳送一組簡單的口令，其內(nèi)容信息使用二進制編碼為 "1011010011"。按上述約定，光源的調(diào)制以衛(wèi)星的單元渡越時間28ps為一個單位 時間，在每個單位時間內(nèi)干涉條紋的密度為"高"或"低"(也可稱為"濃"或"稀")。 因此對于實例中要傳送的信息，干涉條紋的密度按時間順序就表現(xiàn)為"密疏密密疏
密疏疏密密"，衛(wèi)星激光通信終端的光電探測器將接收到的光信號轉(zhuǎn)換為電脈沖信
號。該比特序列的持續(xù)時間為0.28ms，因此在衛(wèi)星的光斑渡越時間內(nèi)，發(fā)射終端可 以重復(fù)地調(diào)制發(fā)射該信息100次，可以保證衛(wèi)星在渡越時間內(nèi)能完全接收到該信息。 該實例示意圖見圖6。
本發(fā)明方法是可行的，下面舉例分析如下
由于大氣對激光光束的衰減作用主要集中在近地面的幾公里處，因此在進行功 率計算時只涉及近地面的大氣衰減。接收機有效接收到的光功率為
尸=(:^)2尸7 r 7 e-_^_〗2、 ^ '廁/R Vz,(/ + z2)
D為接收透鏡的有效直徑，及2=(/ + 22)^'為光斑半徑，^為光源S的實際發(fā)射功 率，；7^為發(fā)射效率，r^,為海水/大氣界面的透射效率，^為接收機的接收效率，cv 為海水的光衰減系數(shù)，^為大氣衰減系數(shù)均值，Z,為水下深度，Z2為大氣信道 中傳輸距離，/為潛艇的視在深度，e為海水中發(fā)射半角。計算中的參數(shù)選取如下: ￡>取50cm，發(fā)射功率Ps取1000mW， ？7W取90% r層取98% ， ；/R取80% ， o>取
0.015/m, c^取0.00045/m?？梢钥闯?，接收光功率隨著水下和大氣信道傳輸距離的 增加而降低。對于初始發(fā)射光功率為lOOOmW的單光束，在水下和空中分別傳輸了 100m和1km后，由直徑為50cm的接收透鏡在擴展光斑范圍所接收到的光功率約為 6.7xl(T6mW。對激光通信中對光信號進行直接探測一般采用APD, New focus公司 的lGHz的APD探測器的噪聲等效功率，即可探測最小功率為1.6pW，其量級遠小 于光信號到達接收平面時的光功率量級，因此可以滿足方案要求。
本發(fā)明的新穎之處在于對發(fā)射終端和接收終端處于相對運動的情況下，發(fā)射終 端向接收終端的投射調(diào)制了的空間圖案信號，接收終端沿其自身運行軌道經(jīng)過投射 圖案區(qū)域時接收到不同圖案調(diào)制的信號完成通信。上面的參數(shù)分析可以看出，方案 一中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量為1Kb，傳輸速率為357kbps，方案二中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)總量為1Kb, 傳輸速率為35.7kbps，其碼率都較低，上述APD探測器的帶寬為lGHz，其脈沖相 應(yīng)的上升時間為250ps，遠遠高于方案所要求的數(shù)量級，可以滿足方案需要。
權(quán)利要求
1、一種適用于自由空間的空間圖案掃描激光通信方法，其特征在于包括下列步驟首先，激光通信發(fā)射終端(11、12)對存在相對運動的激光通信接收終端(15)的預(yù)定軌道的方向上進行粗瞄準；所述的激光通信發(fā)射終端(11、12)產(chǎn)生帶有要傳輸?shù)男畔⒄{(diào)制的光束并按一定的角度或方向向所述的激光通信接收終端(15)所在的運行軌道空間發(fā)射一擴展光束(13)，形成具有信息調(diào)制的空間光強分布圖案(14)；所述的激光通信接收終端(15)通過運動掃描所述的空間光強分布圖案(14)并解調(diào)，獲得傳輸信息的時間信號，實現(xiàn)激光通信。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的空間圖案掃描激光通信方法，其特征在于所述的激光 通信發(fā)射終端由空間圖案發(fā)生器(11)和光學(xué)掃描器(12)組成。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的空間圖案掃描激光通信方法，其特征在于所述的空間 圖案發(fā)生器(11)是激光光斑發(fā)生器，或帶有圖案發(fā)生器的光學(xué)成像投射系統(tǒng)，或 多光束干涉圖案投射系統(tǒng)，或激光散斑圖案干涉投射系統(tǒng)，或部分相干光干涉圖案 投射系統(tǒng)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的空間圖案掃描激光通信方法，其特征在于所述的光學(xué) 掃描器(12)是反射鏡掃描器，或棱鏡掃描器，或電光偏轉(zhuǎn)器，或聲光偏轉(zhuǎn)器，用 來產(chǎn)生空間圖案的角度掃描。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的空間圖案掃描激光通信方法，其特征在于所述掃描的 方式為單獨采用光學(xué)掃描器實現(xiàn)圖案空間掃描，或單獨利用接收端和發(fā)射端的相對 運動實現(xiàn)圖案空間掃描，或同時采用上述兩種手段。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的空間圖案掃描激光通信方法，其特征在于所述的空間 光強分布圖案(14)是由空間圖案發(fā)生器(11)產(chǎn)生的，是單一的激光光斑，單光 束空間圖案，或是一維周期性或非周期性分布的二維圖案，或任何二維或三維分布 圖案，所述的空間光強分布圖案(14)在掃描過程中是隨時間變化的，或是時間固 定的。
7、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的空間圖案掃描激光通信方法，其特征在于所述的空間 光強分布圖案(14)產(chǎn)生在激光通信接收終端(15)的鄰近面上，或產(chǎn)生在發(fā)射端 和接收端之間的傳輸介質(zhì)內(nèi)，或產(chǎn)生在發(fā)射端和接收端之間的不同傳輸介質(zhì)的界面2附近。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的空間圖案掃描激光通信方法，其特征在于所述的激光 通信接收機(15)帶有接收望遠鏡，空間光強分布圖案(14)在接收端的鄰近面上 時，其口徑小于空間圖案的最小寬度；空間光強分布圖案(14)在中間界面上時， 其視場小于空間圖案的最小寬度決定的視場。
9、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的空間圖案掃描激光通信方法，其特征在于所述的激光 通信接收機(15)對所述的空間光強分布圖案(14)進行掃描，激光通信接收機(15) 的光電探測器將接收到的被調(diào)制的光信號解調(diào)并轉(zhuǎn)換為電脈沖信號。
全文摘要
一種適用于自由空間的空間圖案掃描激光通信方法，包括下列步驟首先，激光通信發(fā)射終端對存在相對運動的激光通信接收終端的預(yù)定軌道的方向上進行粗瞄準；所述的激光通信發(fā)射終端產(chǎn)生帶有要傳輸?shù)男畔⒄{(diào)制的光束并按一定的角度或方向向所述的激光通信接收終端所在的運行軌道空間發(fā)射一擴展光束，形成具有信息調(diào)制的空間光強分布圖案；所述的激光通信接收終端通過運動掃描所述的空間光強分布圖案并解調(diào)，獲得傳輸信息的時間信號，實現(xiàn)激光通信。本方法原理可靠，結(jié)構(gòu)簡單，具有保密性，無需瞄準、捕獲、跟蹤結(jié)構(gòu)。
文檔編號H04B10/10GK101188458SQ20071004741
公開日2008年5月28日 申請日期2007年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月25日
發(fā)明者劉德安, 劉立人, 孫建鋒, 閆愛民, 偉 魯 申請人:中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機械研究所