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光通信自動跟蹤系統(tǒng)以及光通信自動跟蹤方法與流程

文檔序號:11959321閱讀:來源:國知局

技術特征:

1.一種光通信自動跟蹤系統(tǒng),其特征在于,包括:相互通信的第一自動跟蹤控制系統(tǒng)與第二自動跟蹤控制系統(tǒng);所述第一自動跟蹤控制系統(tǒng)與第二自動跟蹤控制系統(tǒng)均包括:反射鏡組件,接收所述反射組件反射光線的粗跟蹤單元,接收所述反射組件發(fā)射光的精跟蹤單元,與所述粗跟蹤單元、精跟蹤單元電性連接的現(xiàn)場可編程門陣列,以及驅動所述反射鏡組件的執(zhí)行機構驅動單元;所述執(zhí)行機構驅動單元與所述現(xiàn)場可編程門陣列電性連接。

2.根據(jù)權利要求1所述的光通信自動跟蹤系統(tǒng),其特征在于,所述反射鏡組件包括:反射鏡基座、設于所述反射鏡基座上的執(zhí)行機構、以及設于所述執(zhí)行機構上的反射鏡,所述執(zhí)行機構與所述執(zhí)行機構驅動單元電性連接。

3.根據(jù)權利要求2所述的光通信自動跟蹤系統(tǒng),其特征在于,還包括連接于所述執(zhí)行機構驅動單元與所述現(xiàn)場可編程門陣列之間的D/A轉換模塊;

所述粗跟蹤單元包括:廣角鏡、用于接收所述廣角鏡光線的大面積四象限光探測器、驅動所述大面積四象限光探測器的第一四象限光探測器驅動模塊、以及與所述第一四象限光探測器驅動模塊連接的第一A/D轉換模塊;

所述精跟蹤單元包括:長焦鏡、用于接收所述長焦鏡光線的小面積四象限光探測器、驅動所述小面積四象限光探測器的第二四象限光探測器驅動模塊、以及與所述第二四象限光探測器驅動模塊連接的第二A/D轉換模塊。

4.根據(jù)權利要求3所述的光通信自動跟蹤系統(tǒng),其特征在于,所述反射鏡的直徑為20mm-200mm,其包括:平面鏡、以及形成于所述平面鏡的三防膜和金屬膜;

所述執(zhí)行機構包括1根或多根可調節(jié)高度的支撐軸,每根所述支撐軸下面設有電源驅動裝置;

所述大面積四象限光探測器和小面積四象限光探測器的形狀為方形、圓形或橢圓形。

5.根據(jù)權利要求4所述的光通信自動跟蹤系統(tǒng),其特征在于,所述反射鏡的直徑為100mm;

所述執(zhí)行機構包括4根支撐軸,其中兩根支撐軸形成坐標軸的X軸,另兩根支撐軸形成坐標軸的Y軸。

6.一種光通信自動跟蹤方法,其特征在于,包括以下步驟:

a、第一自動跟蹤控制系統(tǒng)向第二自動跟蹤控制系統(tǒng)發(fā)射信標光;

b、第二自動跟蹤控制系統(tǒng)啟動粗跟蹤單元進行粗跟蹤,獲取信標光聚焦后焦點的位置信號,通過執(zhí)行機構調節(jié)反射鏡,使得信標光聚焦后的焦點位于大面積四象限光探測器的中心區(qū)域;

c、第二自動跟蹤控制系統(tǒng)啟動精跟蹤單元進行精跟蹤,獲取信標光聚焦后焦點的位置信號,通過執(zhí)行機構模塊調節(jié)反射鏡,使得信標光聚焦后的焦點位于小面積四象限光探測器的中心區(qū)域;

d、第一自動跟蹤控制系統(tǒng)與第二自動跟蹤控制系統(tǒng)之間完成高速通信。

7.根據(jù)權利要求6所述的光通信自動跟蹤方法,其特征在于,所述步驟b包括以下步驟:

步驟b1、大面積四象限光探測器獲取信標光聚焦后焦點的位置信號,將該位置信號變成模擬電信號,之后再轉換為數(shù)字信號傳送給現(xiàn)場可編程門陣列;

步驟b2、現(xiàn)場可編程門陣列根據(jù)該數(shù)字信號生成控制信號,之后將該控制信號轉變成模擬電信號,并轉送給執(zhí)行機構驅動單元;

步驟b3、執(zhí)行機構驅動單元驅動執(zhí)行機構調整發(fā)射鏡;

步驟b4、重復步驟b1-b3,直至信標光聚焦后的焦點位于大面積四象限光探測器的中心區(qū)域。

8.根據(jù)權利要求7所述的光通信自動跟蹤方法,其特征在于,所述步驟c包括以下步驟:

步驟c1、小面積四象限光探測器獲取信標光聚焦后焦點的位置信號,將該位置信號變成模擬電信號,之后再轉換數(shù)字信號傳送給現(xiàn)場可編程門陣列;

步驟c2、現(xiàn)場可編程門陣列根據(jù)該數(shù)字信號生成控制信號,之后將該控制信號轉變成模擬電信號,并轉送給執(zhí)行機構驅動單元;

步驟c3、執(zhí)行機構驅動單元驅動執(zhí)行機構調整長焦鏡;

步驟c4、重復步驟c1-c3,直至信標光聚焦后的焦點位于小面積四象限光探測器的中心區(qū)域。

9.根據(jù)權利要求6所述的光通信自動跟蹤方法,其特征在于,所述步驟b中,現(xiàn)場可編程門陣列對反射鏡進行大幅度調整;所述步驟c中,現(xiàn)場可編程門陣列對反射鏡進行小幅度調整。

10.根據(jù)權利要求8所述的光通信自動跟蹤方法,其特征在于,所述執(zhí)行機構模塊包括若干根可調節(jié)高度的支撐軸,每一所述支撐軸設有一電源驅動裝置,所述現(xiàn)場可編程門陣列控制輸出不同的電壓給電源驅動裝置,以調整支撐軸的高度。

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