四象限探测器的信号光捕获与跟踪技术研究

发布时间：2020-12-10 23:59

　　针对空间激光通信系统小型化设计的需求,提出了使用四象限探测器实现捕获与跟踪的方案。通过分析四象限探测器上光斑的位置分布,推导了三种光斑分布的4QD捕获牵引模型,通过对4QD光斑位置的解算以及与跟踪机构的精准标定,实现了4QD的高精度跟踪。在实验室基于一台激光终端与系统测试平台,对四象限探测器的捕获与跟踪方案及性能进行了实验验证,测试结果表明,在实验室动态条件下,用4QD作为捕获及跟踪探测器,捕获概率高达100%,跟踪精度优于3μrad,验证了该方案的可行性,为激光终端小型化设计奠定了基础。 

【文章来源】：光电工程. 2020年03期 第160-165页 北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

跟踪精度

在有效位置解算区域以外，除了根据光斑所在的象限和“缠绕”沟道的信息来判断并调整收敛方向，还必须设定适当的模量，设单位模量用M表示，执行模量倍率用N表示，则总模量Ma=M×N。为保证光斑能100%收敛调整，单位模量需要小于中间区域所对应的角度，执行模量倍率太大可能导致发散，太小可能导致收敛时间增加，需要实际实验过程中调试给出。图3 光斑在4QD上的收敛方式

光斑在4QD上的收敛方式

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于四象限探测器的激光束二维扫描跟踪系统的研究[J]. 林鑫,郭迎,韩明珠,杨雁南.  半导体光电. 2018(03)
[2]四象限探测器定位精度的分析与仿真[J]. 宋哲宇,付芸,范新坤,吴凯.  长春理工大学学报(自然科学版). 2018(02)
[3]基于四象限探测器的光斑中心高精度定位算法[J]. 郭小康,张彦梅,贺仕杰.  激光与红外. 2017(11)
[4]基于四象限探测器的跟踪与通信技术研究[J]. 张艺蓝,姜会林,张磊,范新坤.  光通信技术. 2017(10)
[5]四象限探测器的跟踪与通信复合探测技术[J]. 范新坤,张磊,宋延嵩,江伦,吴凯.  中国激光. 2017(09)
[6]采用四象限探测器的激光跟踪系统设计[J]. 王选钢,王仕明,陈丹丹,赵建宏.  激光与红外. 2017(04)
[7]空间激光通信捕获、对准、跟踪系统动态演示实验[J]. 赵馨,宋延嵩,佟首峰,刘云清.  中国激光. 2014(03)
[8]自由空间激光通信四象限探测器性能研究[J]. 韩成,白宝兴,杨华民,佟首峰,姜会林,范静涛.  中国激光. 2009(08)

硕士论文
[1]基于四象限探测器的跟踪与通信复用技术研究[D]. 谷野.长春理工大学 2016



本文编号：2909522