針對空間激光通信系統(tǒng)小型化設(shè)計(jì)的需求,提出了使用四象限探測器實(shí)現(xiàn)捕獲與跟蹤的方案。通過分析四象限探測器上光斑的位置分布,推導(dǎo)了三種光斑分布的4QD捕獲牽引模型,通過對4QD光斑位置的解算以及與跟蹤機(jī)構(gòu)的精準(zhǔn)標(biāo)定,實(shí)現(xiàn)了4QD的高精度跟蹤。在實(shí)驗(yàn)室基于一臺激光終端與系統(tǒng)測試平臺,對四象限探測器的捕獲與跟蹤方案及性能進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,測試結(jié)果表明,在實(shí)驗(yàn)室動(dòng)態(tài)條件下,用4QD作為捕獲及跟蹤探測器,捕獲概率高達(dá)100%,跟蹤精度優(yōu)于3μrad,驗(yàn)證了該方案的可行性,為激光終端小型化設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ)。 

【文章來源】：光電工程. 2020年03期 第160-165頁 北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

跟蹤精度

在有效位置解算區(qū)域以外，除了根據(jù)光斑所在的象限和“纏繞”溝道的信息來判斷并調(diào)整收斂方向，還必須設(shè)定適當(dāng)?shù)哪Ａ�，設(shè)單位模量用M表示，執(zhí)行模量倍率用N表示，則總模量Ma=M×N。為保證光斑能100%收斂調(diào)整，單位模量需要小于中間區(qū)域所對應(yīng)的角度，執(zhí)行模量倍率太大可能導(dǎo)致發(fā)散，太小可能導(dǎo)致收斂時(shí)間增加，需要實(shí)際實(shí)驗(yàn)過程中調(diào)試給出。圖3 光斑在4QD上的收斂方式

光斑在4QD上的收斂方式

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于四象限探測器的激光束二維掃描跟蹤系統(tǒng)的研究[J]. 林鑫,郭迎,韓明珠,楊雁南.  半導(dǎo)體光電. 2018(03)
[2]四象限探測器定位精度的分析與仿真[J]. 宋哲宇,付蕓,范新坤,吳凱.  長春理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(02)
[3]基于四象限探測器的光斑中心高精度定位算法[J]. 郭小康,張彥梅,賀仕杰.  激光與紅外. 2017(11)
[4]基于四象限探測器的跟蹤與通信技術(shù)研究[J]. 張藝藍(lán),姜會(huì)林,張磊,范新坤.  光通信技術(shù). 2017(10)
[5]四象限探測器的跟蹤與通信復(fù)合探測技術(shù)[J]. 范新坤,張磊,宋延嵩,江倫,吳凱.  中國激光. 2017(09)
[6]采用四象限探測器的激光跟蹤系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 王選鋼,王仕明,陳丹丹,趙建宏.  激光與紅外. 2017(04)
[7]空間激光通信捕獲、對準(zhǔn)、跟蹤系統(tǒng)動(dòng)態(tài)演示實(shí)驗(yàn)[J]. 趙馨,宋延嵩,佟首峰,劉云清.  中國激光. 2014(03)
[8]自由空間激光通信四象限探測器性能研究[J]. 韓成,白寶興,楊華民,佟首峰,姜會(huì)林,范靜濤.  中國激光. 2009(08)

碩士論文
[1]基于四象限探測器的跟蹤與通信復(fù)用技術(shù)研究[D]. 谷野.長春理工大學(xué) 2016



本文編號：2909522