为了解决便携式激光通信视场角测量范围小、要求精度高、测量难度大的问题,采用计算指定通信距离下的链路能量作为视场角测量依据, 提出了一种基于便携式激光通信视场角测量的方法和装置, 并在此方案设计的高精度测量装置基础上进行了实际试验测量。结果表明, 探测器灵敏度为-30dBm时, 在1km,2km,3km,4km处测得的激光通信接收视场角分别为1.12mrad,0.94mrad,0.87mrad和0.63mrad。该测试方法和装置能够精确测量便携式激光通信的视场角范围, 测试装置可以扩展应用于不同领域的小视场高精度测量。

为了降低自由空间激光通信中对准难度, 本文提出了采用离焦的方法以增大接收视场角。以满足通信所需最低能量(-35 dBm)为基准, 理论推导了探测器接收能量、接收视场角(FOV)、离焦接收能量及离焦量之间的相互关系, 并通过Matlab仿真, 分析对比了离焦接收能量和离焦量对接收视场角的影响。结果显示, 当离焦量为05 mm时, 离焦接收能量从-209 dBm提高到-41 dBm, 接收视场角能增大027 mrad; 当离焦接收能量为-41 dBm时, 离焦量从02 mm扩大到10 mm, 视场角能增大1.75 mrad。通过对比表明, 提高离焦接收能量以及扩大离焦量都可以增加接收视场角, 且扩大离焦量的效果相对比较明显, 这对后续离焦系统的设计提供了理论指导依据。