1 陕西省复杂系统控制与智能信息处理重点实验室, 陕西 西安 710048
2 西安理工大学自动化与信息工程学院, 陕西 西安 710048
分析了以卡塞格林（卡式）望远系统作为光学天线时, 大气激光通信捕获、对准和跟踪系统中四象限光电探测器光敏面上环形光斑位置检测的误差问题。基于光斑中心遮挡与死区感应光能量的等同效应, 理论推导了入射环形光斑偏移量与光斑中心坐标、探测器死区宽度和环形光斑内外圆半径之间关系的数学模型。数值仿真和实验结果表明: 与完整高斯光斑相比, 环形光斑的探测线性范围较小, 检测灵敏度较低。根据实验条件选择合适的卡式光学天线或光斑半径, 使遮光比为30%时探测器的探测线性范围最大, 不会出现非线性误差。所提环形光斑误差补偿算法克服了光斑中心遮挡带来的位置检测误差, 探测器探测精度可达0.0015 mm。
光通信 捕获、对准和跟踪系统 环形光斑检测 环形光斑误差补偿算法 四象限光电探测器 中国激光
2017, 44(11): 1106005
西安理工大学 自动化与信息工程学院, 西安 710048
针对同时存在方位偏移及俯仰误差的情况, 提出了一种适用于捕获、对准与跟踪系统的光斑检测方法.分析了破碎光斑与高斯完整光斑的位置误差; 解决了当光束存在漂移、入射光束与天线视轴不平行同时存在而四象限探测器无法分别探测的问题.最后实验验证了本文方法的有效性, 提高了检测的准确度.
激光通信 捕获、对准、跟踪系统 阈值算法 光轴对准 光斑检测 Laser communication Acquisition pointing and tracking systems Threshold algorithm Optical axis alignment Detection spot
