一种无线光束反射对准方法及装置与流程

文档序号:11947660阅读:386来源:国知局
一种无线光束反射对准方法及装置与流程

本发明涉及光通信领域,尤其涉及一种无线光束反射对准方法及装置。



背景技术:

无线光通信或自由空间光通信(FSO:Free Space Optical)具有不需要频率许可证、频带宽、成本低、保密性好,布设灵活、抗电磁干扰等特点。此外,使用自由空间光通信系统建立无线光链路,还有如下的优点:1)对运行的协议透明,现有通信网络常用的传输控制协议都能承载;2)可组成点对点、星形、和网格形结构的网络;3)易于扩容升级,只需稍作接口的变动就能改变容量。

自由空间光通信存在的主要问题包括:

(1)承载FSO光学系统的支撑物的晃动/漂移或大气折射率的起伏将影响无线光学链路两个端点之间的激光对准;

(2)激光链路只能在可视范围内实现点对点直线传输,不能在收发端实现光路拐弯传输。

在现有专利申请中,产生了与FSO系统相关的光束瞄准技术、光束准直技术、光束调向技术、光束位置监测技术,其具体方法简述如下:

申请号为CN97106253,发明名称为“二维偏转平面镜扫描仪”的专利申请公开了一种二维偏转平面镜扫描仪,主要用于航空遥感测量。如机载激光雷达,三维成像扫描仪,激光扫描测距仪,机载激光扫海测深等领域。它包括构成遥感器发射源的激光器,与激光器输出光束的光轴成α角置放的二维偏转平面镜构件和构成遥感器接收系统的接收望远镜系统、光栏、滤光片、光电接收器和信号处理系统。它具有的特点是扫点均匀、包容面积大、效率高而且直观、线性好、后处理方便,可以实时准确地测定目标所处的位置。

申请号为CN99811390,发明名称为“束偏转器及扫描仪”的专利申请公开了一种束偏转器(40),包括一对配套的微棱镜阵列(42)和(48),一个阵列由一种可变折射率的材料(48)构成,该材料的折射率可随调节施加的电压所调节的电场大小或强度而选择性地发生变化。该另一阵列(42)最好由具有恒定折射率的材料构成。在该可变折射率阵列的两侧都安置有一导电层(102、104和82)。最好在该阵列的前面和后面安置一面板(68和70)。两副阵列可以相互平行地安置,一般使它们的微棱镜垂直,从而形成一二维偏转器。为了实现响应时间快于100μs的偏转,每个棱镜都具有不大于大约20μm的高度和最好不大于大约100μm的宽度。最好是,每个棱镜的高小于大约15-10μm,以实现30μs或更快的响应时间。一种制作该偏转器的方法,包括利用直写式电子束蚀刻技术来制造母版,用来复制具有高度为10μm以下的阵列。一对偏转器可用来使光束发生二维偏转,并可用于扫描仪上。在光束为激光的情形,该偏转器就可用于激光成像雷达装置。一种这样的扫描仪和激光成像雷达装置提供了物体或区域的快速扫描,有利地是在扫描过程中毋需移动该偏转器。

申请号为CN201110161472,发明名称为“一种新型二维光束偏转方法及装置”的专利申请公开了一种新型纯电控二维光束偏转方法及装置。该方法及装置可以实现二维范围内的角度偏转,填补了目前基于单片液晶空间光调制器在二维光束偏转领域的空白。本发明利用单片液晶空间光调制器,利用一种新型驱动原理,能够方便实现二维范围内光束准连续偏转控制,实现的光束偏转操作方便,精度高,角度分布均匀且准连续。由于产生相位图的两个参数α′、β′均为连续可控参数,因此克服了传统方法中光束偏转角度离散且分布不均匀的问题,并且提供了一种实现二维光束偏转的简易方法,填补了传统方法在二维光束偏转领域的空白。

申请号为CN201110083703,发明名称为“扫描光学装置”的专利申请公开了一种扫描光学装置,其包括:光源;第一光学元件,构造为将从光源发射的光转换为光束;第二光学元件,构造为将已经通过第一光学元件的光束转换为主扫描方向延伸的线性图像;偏转镜,构造为使已经通过第二光学元件的光束在主扫描方向偏转;以及第三光学元件,构造为将已经被偏转镜偏转的光束转换为斑点状图像,并且使其聚焦在被扫描的目标表面上。第三光学元件是具有一对相对的透镜表面的单透镜,并且该对透镜表面中的每一个在主扫描平面中是非球面的,从而满足公式:

申请号为CN200510001887,发明名称为“光扫描装置及图像形成装置”的专利申请公开了一种小型的、且可使光束在被扫描面上高速扫描的光扫描装置及使用了该装置的图像形成装置。在使可动板(653)高速摆动的光扫描装置中,可动板(653)与空气摩擦而产生热量,但该发热量在主扫描方向一侧较多,而在摆动轴方向一侧较少。因此在副扫描平面中,光束在副扫描方向(Y)会聚并在偏转器(65)的偏转镜面(651)附近形成线形图像。由此可减小偏转镜面(651)在摆动轴方向(副扫描方向)(Y)上的尺寸。另一方面,在主扫描方向一侧第二距离比第一距离长,在主扫描方向(X)上可动板(653)与垂直边部(第二邻接部)(652b)相距很远。因此可降低对可动板(653)的空气阻力,从而减少发热量本身。

申请号为CN200810093270,发明名称为“可调整光束扫描位置的装置”的专利申请,公开了本发明提供一种可简单且高精度地调整副扫描方向上的光束的扫描位置的曝光装置及图像形成装置。在曝光单元中,光束从激光光源经准直仪透镜以及柱面透镜入射到光扫描元件(65)中。在该光扫描元件(65)中,可绕着相互正交的第一轴AX1以及第二轴AX2、并且独立地摆动驱动偏转镜面(651)。另外,通过控制由第一轴驱动部分和第二轴驱动部分构成的镜驱动部分来使偏转镜面(651)绕着第一轴AX1摆动,从而偏转光束使其沿着主扫描方向X扫描。另一方面,通过使偏转镜面(651)绕着第二轴AX2摆动,可以调整感光体(2)上的扫描光束在副扫描方向Y上的位置。

现有技术的缺点是,激光链路只能在可视范围内实现点对点直线传输,不能在收发端实现光路拐弯传输。



技术实现要素:

本发明给出一种无线光束反射对准方法及装置,用于克服现有无线光通信技术存在的无线激光链路不能在收发端实现光路拐弯传输的缺点。

本发明给出一种无线光束反射对准发射方法,该方法包括如下步骤:

第一通信端向第一反射体发送第一激光束和/或第一光路探测光束,所述第一光路探测光束为扩束的激光束或非激光光束;

第一通信端以开环或闭环方式调整第一激光束和/或第一光路探测光束在第一反射体反射面的入射角度和/或入射点,使经过第一反射体反射的第一激光束的出射光进入第二通信端的光接收通道;

在第一反射体反射的第一激光束的出射光进入第二通信端的光接收通道后,第一通信端使用来自第二通信端的光路对准状态反馈信息进行光路跟踪;

所述第一反射体具有平面、弧面和球面中的任一种反光面。

本发明给出一种无线光束反射对准接收方法,该方法包括如下步骤:

第二通信端接收经第一反射体或第一反射体与第二反射体反射的第一激光束或第一光路探测光束;或者,第二通信端对所述第一激光束或第一光路探测光束在第二反射体侧或在第二通信端侧的光斑位置进行监测;所述第一光路探测光束为扩束的激光束或非激光光束;

在第二通信端接收到经第一反射体反射的第一激光束的出射光进入第二通信端的光接收通道的信号后,向第一通信端发送光路对准状态反馈信息,该光路对准状态反馈信息用于光路跟踪;或者,在第二通信端监测到第一激光束或第一光路探测光束在第二反射体侧或在第二通信端侧的光斑位置后,向第一通信端发送光斑/光束照射区域位置信息,该光斑/光束照射区域位置信息用于光路对准引导;

其中,

所述第一反射体具有平面、弧面和球面中的任一种反光面。

所述光路对准状态反馈信息包括如下至少一种信息:

入射至第二通信端光接收通道的第一激光束的光轴与第二通信端的光接收通道主光轴间的夹角;

入射至第二通信端光接收通道的第一激光束在第二通信端的光接收通道物镜上的光斑偏离该光接收通道主光轴的距离和/或偏离方向;

入射至第二通信端光接收通道的第一激光束在第二通信端的光接收通道成像面上的偏移量和和/或偏移方向;

所述光斑/光束照射区域位置信息包括如下至少一种信息:

第一激光束或第一光路探测光束在第二反射体侧的光斑/光束照射区域相对于第二反射体反射面中心点或第二反射体上的光学标识的距离和/或相对位置参数;

第一激光束或第一光路探测光束在第二通信端侧的光斑/光束照射区域相对于第二通信端的光学接收通道天线口面或第二通信端上的光学标识的距离和/或相对位置参数。

本发明给出一种无线光束反射对准发射装置,该装置包括:

第一光束发射模块,入射角度和/或入射点调整模块,光路对准状态反馈信息接收模块;可选地,包括光斑/光束照射区域位置信息接收模块,其中,

所述第一光束发射模块,用于向第一反射体发送第一激光束和/或第一光路探测光束,所述第一光路探测光束为扩束的激光束或非激光光束,包括第一激光束发射部件和/或第一光路探测光束发射部件;

所述入射角度和/或入射点调整模块,用于以开环或闭环方式调整第一激光束和/或第一光路探测光束在第一反射体反射面的入射角度和/或入射点,使经过第一反射体反射的第一激光束的出射光进入第二通信端的光接收通道,包括第一激光束和/或第一光路探测光束光轴指向调整模块,和/或第一激光束和/或第一光路探测光束出光口位置调整模块;

光路对准状态反馈信息接收模块,用于获取第一激光束与第二通信端光接收通道间的光路对准状态信息,该光路对准状态信息用于第一通信端与第二通信端间的光路跟踪,包括第一无线电接收通道模块及第一无线电天线模块;

所述光斑/光束照射区域位置信息接收模块,用于闭环对准模式下对第一激光束进行对准引导,包括第二无线电接收通道模块及第二无线电天线模块。

本发明给出一种无线光束反射对准接收装置,该装置包括:

光束接收模块,光路对准状态信息采集模块,光路对准状态信息发送模块;可选地,包括:光斑/光束照射区域位置探测模块,光斑/光束照射区域位置信息发送模块;其中,

所述光束接收模块,用于接收经第一反射体或第一反射体与第二反射体反射的第一激光束或第一光路探测光束,包括光接收通道内光电探测器件;

所述光路对准状态信息采集模块,用于获取第一激光束与第二通信端光接收通道间的对准状态信息,具体地,用于获取第一激光束与光束接收模块的接收通道间的光路对准状态信息,包括第一激光束入射角判断模块、第一激光束光斑位置识别模块和第一激光束在成像面的落点位置判断模块中的至少一种;

所述光路对准状态信息发送模块,用于向第一通信端发送光路对准状态反馈信息,包括第一无线电发送通道部件和天线部件;

所述光斑/光束照射区域位置探测模块,用于对所述第一激光束或第一光路探测光束在第二反射体侧或在第二通信端侧的光斑位置进行监测,包括光电探测器和/或光电成像传感器;所述第一光路探测光束为扩束的激光束或非激光光束;其中,所述光电探测器布设在在第二通信端的光学接收通道的天线口面的相邻区域内,设置至少一个光电探测器,该光电探测器用于对第一激光束或第一光路探测光束的光斑/光束照射区域进行位置估计和光路对准引导;所述光电成像传感器布设在第二通信端的光学接收通道内或光学接收通道外,该光电成像传感器用于对第一激光束或第一光路探测光束在第二反射体侧或第二通信端侧的光斑/光束照射区域进行位置估计和光路对准引导。

所述光斑/光束照射区域位置信息发送模块,用于向第一通信端发送光斑/光束照射区域位置信息,包括第二无线电发送通道部件和天线部件;

其中,

所述第二反射体具有平面、弧面和球面中的任一种反光面;

所述光路对准状态反馈信息包括如下至少一种信息:

入射至第二通信端光接收通道的第一激光束的光轴与第二通信端的光接收通道主光轴间的夹角;

入射至第二通信端光接收通道的第一激光束在第二通信端的光接收通道物镜上的光斑偏离该光接收通道主光轴的距离和/或偏离方向;

入射至第二通信端光接收通道的第一激光束在第二通信端的光接收通道成像面上的偏移量和和/或偏移方向;

所述光斑/光束照射区域位置信息包括如下至少一种信息:

第一激光束或第一光路探测光束在第二反射体侧的光斑/光束照射区域相对于第二反射体反射面中心点或第二反射体上的光学标识的距离和/或相对位置参数;

第一激光束或第一光路探测光束在第二通信端侧的光斑/光束照射区域相对于第二通信端的光学接收通道天线口面或第二通信端上的光学标识的距离和/或相对位置参数。

本发明给出一种无线光束反射对准系统,该系统包括:

无线光束反射对准发射装置,无线光束反射对准接收装置,还包括一个或多个反射体模块;

所述反射体模块包括反射面部件;

所述无线光束反射对准发射装置通过反射体模块将激光束发送至无线光束反射对准接收装置;

优选地,所述反射面部件包含至少一个尺度为已知的光学标识,所述光学标识被用于确定反射面部件反射面的位置和/或角度。

本发明提供的实施例中给出的无线光束反射对准方法及装置,可以克服现有技术存在的无线激光链路不能在收发端实现光路拐弯传输的缺点,拓展了无线光传输技术的应用场景。

附图说明

图1为本发明提供的实施例给出的一种无线光束反射对准发射方法流程图;

图2为本发明提供的实施例给出的一种无线光束反射对准接收方法流程图;

图3为本发明提供的实施例给出的一种无线光束反射对准发射装置组成示意图;

图4为本发明提供的实施例给出的一种无线光束反射对准接收装置组成示意图。

实施例

本发明给出一种无线光束反射对准方法及装置,用于克服现有无线光通信技术存在的无线激光链路不能在收发端实现光路拐弯传输的缺点。

实施例1,一种无线光束反射对准发射方法举例

参见图1所示,本发明提供的无线光束反射对准发射方法实施例,包括如下步骤:

步骤S110,第一通信端向第一反射体发送第一激光束和/或第一光路探测光束,所述第一光路探测光束为扩束的激光束或非激光光束;

步骤S120,第一通信端以开环或闭环方式调整第一激光束和/或第一光路探测光束在第一反射体反射面的入射角度和/或入射点,使经过第一反射体反射的第一激光束的出射光进入第二通信端的光接收通道;

步骤S130,在第一反射体反射的第一激光束的出射光进入第二通信端的光接收通道后,第一通信端使用来自第二通信端的光路对准状态反馈信息进行光路跟踪;

所述第一反射体具有平面、弧面和球面中的任一种反光面。

本实施例给出的方法,其中,

所述第一通信端以开环方式调整第一激光束在第一反射体反射面的入射角度和/或入射点的方法,具体包括如下步骤:

平移第一激光束的光轴改变激光束在第一反射体反射面的入射点;优选地,使第一激光束的光轴处于第一指向,以第一距离值作为光轴平移的最小行程长度或最小行/列长度,以第二距离值作为作为光轴平移的最大行程间隔或最大行/列间隔进行逐行/列扫描;更优选地,调整第一激光束的光轴指向使之处于第二指向,以第一距离值作为光轴平移的最小行程长度或最小行/列长度,以第二距离值作为作为光轴平移的最大行程间隔或最大行/列间隔进行逐行/列扫描;或者,

调整第一激光束的光轴指向改变激光束在第一反射体反射面的入射角度和入射点;优选地,使第一激光束的出光口位于第一出光位置,以第一角度值作为第一激光束的光轴在第一平面/维度内调整指向的最小调向角度范围,以第二角度值作为第一激光束的光轴在第二平面/维度内调整指向的最大调向角度间隔进行二维度逐行/列扫描;更优选地,使第一激光束的出光口位于第二出光位置,以第一角度值作为第一激光束的光轴在第一平面/维度内调整指向的最小调向角度范围,以第二角度值作为第一激光束的光轴在第二平面/维度内调整指向的最大调向角度间隔进行二维度逐行/列扫描;再优选地,以第一行程值作为第一激光束的出光口的最小行程长度或最小行/列长度,以第二行程值作为出光口平移的最大行程间隔或最大行/列间隔,以第一驻留间隔值作为出光口平移的最大驻留间隔,对出光口进行逐行/列平移得到一组出光口驻留点,所述出光口驻留点包括所述第一出光位置和第二出光位置,在出光口驻留点上,调整第一激光束的光轴指向改变激光束在第一反射体反射面的入射角度和入射点;

所述第一通信端以闭环方式调整第一激光束在第一反射体反射面的入射角度和/或入射点,具体包括如下步骤:

获取经第一反射体反射的第一激光束的出射光相对于第二反射体或相对于第二通信端的落点相对位置信息;使用所述落点相对位置信息,调整第一激光束在第一反射体反射面的入射角度和/或入射点位置,使第一反射体反射的第一激光束的出射光移向第二反射体和/或第二通信端的第一邻域;或者

获取第一光路探测光束在第二反射体侧和/或第二通信端侧的照射区域位置信息,使用该照射区域位置信息调整第一光路探测光束的光轴在第一反射体反射面的入射角度和/或入射点位置,使第一反射体反射的第一光路探测光束的照射区域覆盖第二反射体和/或第二通信端的接收通道天线口面;在第一光路探测光束具有的空间角度内调整第一激光束在第一反射体反射面的入射角度和/或入射点位置,使第一激光束以扫描的方式照向第二反射体和/或第二通信端的接收通道天线口面;

所述使经过第一反射体反射的第一激光束的出射光进入第二通信端的光接收通道的方法,具体包括如下步骤:

对应于以开环方式调整第一激光束在第一反射体反射面的入射角度和/或入射点的方法,第一通信端在调整第一激光束在第一反射体反射面的入射角度和/或入射点的过程中从第二通信端接收第一激光束的出射光进入第二通信端的光接收通道的指示信号,在接收到所述指示信号之后,保持激光束当前相对于第一反射体的入射角度和入射点位置或基于激光束当前相对于第一反射体的入射角度和入射点位置进行激光束对准优化;所述激光束对准优化包括如下步骤:获取与激光束当前对第一反射体的入射角度和入射点位置相对应的入射角度和/或入射点位置控制参数,以所述入射角度和/或入射点位置控制参数为基准,增加或减少入射角度和/或入射点位置控制参数值,对应于新的入射角度和/或入射点位置控制参数值,从第二通信端获取激光束进入第二通信端的光接收通道的状态指示信息;从一组状态指示信息中选取一个较优或最优的状态,确定与该较优或最优的状态对应的入射角度和/或入射点位置控制参数值,使用该参数值实现第一激光束的出射光进入第二通信端的光接收通道;

对应于以闭环方式调整第一激光束在第一反射体反射面的入射角度和/或入射点的方法,包括如下步骤:

使用第一激光束的出射光相对于第二反射体的落点相对位置信息,或者,使用第一激光束的出射光相对于第二通信端的落点相对位置信息,调整第一激光束对第一反射体的入射角度和/或入射点位置的控制参数值,使第一激光束的出射光的落点位置进入第二反射体和/或第二通信端的第一邻域;所述第一邻域包括与第二反射体反射面中心点/第二通信端的接收天线口面中心点或第二反射体/第二通信端上的光学标识的距离小于邻域距离门限的点构成的区域;

在将第一激光束的出射光的落点位置调整到第二反射体和/或第二通信端的第一邻域之后,以直接引导对准或邻域内扫描对准的方式实现第一激光束的出射光进入第二通信端的光接收通道;

所述直接引导对准方式包括如下操作步骤:

增大/减小第一激光束的指向控制参数和/或第一激光束出光口的位置控制参数取值,实现对第一激光束相对于第一反射体的入射角度和/或入射点位置的调整,并使得第一激光束的出射光的落点位置至第二反射体反射面中心点/第二通信端的接收天线口面中心点或至第二反射体/第二通信端上的光学标识的距离发生变化;

若第一激光束的出射光的落点位置至第二反射体反射面中心点/第二通信端的接收天线口面中心点或至第二反射体/第二通信端上的光学标识的距离变大,则减小/增大第一激光束的指向控制参数和/或第一激光束出光口的位置控制参数取值; 若第一激光束的出射光的落点位置至第二反射体反射面中心点/第二通信端的接收天线口面中心点或至第二反射体/第二通信端上的光学标识的距离变小,则继续增大/减小第一激光束的指向控制参数和/或第一激光束出光口的位置控制参数取值;

在从第二通信端接收到第一激光束的出射光的落点位置进入第二通信端的指示信号后,保持第一激光束的指向控制参数和/或第一激光束出光口的位置控制参数取值或基于激光束当前的指向控制参数和/或第一激光束出光口的位置控制参数取值进行激光束对准优化;

所述邻域内扫描对准方式方式包括如下操作步骤:

确定二维扫描区域的尺度,该二维扫描区域包含第二反射体反射面中心点位置或第二通信端接收天线口面中心点位置并且与所述第一邻域至少部分重叠;

使用二维扫描区域的尺度确定第一激光束的指向控制参数和/或第一激光束出光口的位置控制参数的邻域二维扫描取值范围;

在邻域二维扫描取值范围内调整第一激光束的指向控制参数和/或第一激光束出光口的位置控制参数,以实现第一激光束在所述邻域内二维扫描区域上的扫描;

所述第一激光束在所述二维扫描区域上的扫描的方法,包括如下步骤:

平移第一激光束的光轴改变激光束在第一反射体反射面的入射点;优选地,使第一激光束的光轴处于邻域内第一指向,以邻域内第一距离值作为光轴平移的最小行程长度或最小行/列长度,以邻域内第二距离值作为作为光轴平移的最大行程间隔或最大行/列间隔进行逐行/列扫描;更优选地,调整第一激光束的光轴指向使之处于邻域内第二指向,以邻域内第一距离值作为光轴平移的最小行程长度或最小行/列长度,以邻域内第二距离值作为作为光轴平移的最大行程间隔或最大行/列间隔进行逐行/列扫描;或

调整第一激光束的光轴指向以改变激光束在第一反射体反射面的入射角度和入射点;优选地,使第一激光束的出光口位于第一出光位置,以第一角度值作为第一激光束的光轴在第一平面/维度内调整指向的最小调向角度范围,以第二角度值作为第一激光束的光轴在第二平面/维度内调整指向的最大调向角度间隔进行二维度逐行/列扫描;更优选地,使第一激光束的出光口位于第二出光位置,以第一角度值作为第一激光束的光轴在第一平面/维度内调整指向的最小调向角度范围,以第二角度值作为第一激光束的光轴在第二平面/维度内调整指向的最大调向角度间隔进行二维度逐行/列扫描;再优选地,以邻域内第一行程值作为第一激光束的出光口的最小行程长度或最小行/列长度,以邻域内第二行程值作为出光口平移的最大行程间隔或最大行/列间隔,以邻域内第一驻留间隔值作为出光口平移的最大驻留间隔,对出光口进行逐行/列平移得到一组出光口驻留点,所述出光口驻留点包括所述第一出光位置和第二出光位置,在出光口驻留点上,调整第一激光束的光轴指向改变激光束在第一反射体反射面的入射角度和入射点;

优选地,所述获取经第一反射体反射的第一激光束的出射光相对于第二反射体或相对于第二通信端的落点相对位置信息的方法,包括如下步骤:

在第一通信端使用成像传感器从第一反射体获取经其反射而来的所述第一激光束的出射光在第二反射体/第二通信端一侧的光斑图像和第二反射体/第二通信端的图像;和/或

在第二通信端使用成像传感器从第二反射体获取所述第一激光束在第二反射体/第二通信端一侧的光斑图像和第二反射体/第二通信端的图像;

第一通信端使用所述光斑图像和第二反射体/第二通信端的图像获取第一激光束相对于第二反射体/第二通信端的落点相对位置信息;和/或

第二通信端使用所述光斑图像和第二反射体/第二通信端的图像获取第一激光束相对于第二反射体/第二通信端的落点相对位置信息,并通过无线电接口将该信息发送给第一通信端;

优选地,所述获取第一光路探测光束在第二反射体侧和/或第二通信端侧的照射区域位置信息的方法,包括如下步骤:

在第一通信端使用成像传感器从第一反射体获取经其反射而来的所述第一光路探测光束的出射光在第二反射体/第二通信端一侧的光斑图像和第二反射体/第二通信端的图像;和/或

在第二通信端使用成像传感器从第二反射体侧获取所述第一光路探测光束在第二反射体/第二通信端一侧的光斑图像和第二反射体/第二通信端的图像;或者,第二通信端使用光电探测器对照射到第二通信端的第一光路探测光束进行接收;

第一通信端使用所述光斑图像和第二反射体/第二通信端的图像获取第一光路探测光束相对于第二反射体/第二通信端的落点相对位置信息;和/或

第二通信端使用所述光斑图像和第二反射体/第二通信端的图像获取第一激光束相对于第二反射体/第二通信端的落点相对位置信息,并通过无线电接口将该信息发送给第一通信端;或者,第二通信端在其侧的光电探测器接收到第一光路探测光束之后,向第一通信端发送第一光路探测光束的照射区域位置指示信息;

优选地,所述第一通信端以开环或闭环方式调整第一激光束在第一反射体反射面的入射角度和/或入射点的方法,包括如下步骤:

获取第一反射体处的光学标识位置信息,使用该光学标识位置信息确定第一激光束/第一光路探测光束对第一反射体的入射角度和/或入射点位置,或者使用该光学标识位置信息确定对第一激光束/第一光路探测光束的光轴指向的调整量和/或调整方向; 和/或

获取第二反射体处的光学标识位置信息,使用该光学标识位置信息确定第一激光束/第一光路探测光束对第二反射体的入射角度和/或入射点位置,或者使用该光学标识位置信息确定对第一激光束/第一光路探测光束的光轴指向的调整量和/或调整方向。

本实施例给出的方法,其中,

所述第一通信端使用来自第二通信端的光路对准状态反馈信息进行光路跟踪的方法,包括如下步骤:

使用无线电接口从第二通信端获取光路对准状态反馈信息,所述光路对准状态反馈信息包括如下至少一种信息:

入射至第二通信端光接收通道的第一激光束的光轴与第二通信端的光接收通道主光轴间的夹角;

入射至第二通信端光接收通道的第一激光束在第二通信端的光接收通道物镜上的光斑偏离该光接收通道主光轴的距离和/或偏离方向;

入射至第二通信端光接收通道的第一激光束在第二通信端的光接收通道成像面上的偏移量和和/或偏移方向;

使用所述光路对准状态反馈信息调整第一激光束至第二通信端的光路对准状态,具体包括如下步骤A至C中的至少一种步骤:

步骤A,将入射至第二通信端光接收通道的第一激光束的光轴与第二通信端的光接收通道主光轴间的夹角值与预定的夹角调整门限进行比较,若所述夹角值小于预定的夹角调整门限,则不对所述夹角进行调整;若所述夹角值大于夹角调整门限,则调整第一激光束的指向控制参数和/或第一激光束出光口的位置控制参数,使所述夹角值小于夹角调整门限;优选地,调整第一激光束的指向控制参数和/或第一激光束出光口的位置控制参数,使所述夹角值小于夹角保持门限,所述夹角保持门限小于夹角调整门限;或

直接使用第二通信端发来的夹角调整方向和调整量数据,调整第一激光束的指向控制参数和/或第一激光束出光口的位置控制参数,直到第二通信端发来终止调整的指示信息或发来所述夹角值已小于夹角保持门限的指示信息;

步骤B,将入射至第二通信端光接收通道的第一激光束在第二通信端的光接收通道物镜上的光斑偏离该光接收通道主光轴的距离值与预定的光斑距离调整门限进行比较,若所述距离值小于预定的光斑距离调整门限,则不对所述距离进行调整;若所述距离值大于所述光斑距离调整门限,则调整第一激光束的指向控制参数和/或第一激光束出光口的位置控制参数,使所述距离值小于所述光斑距离调整门限;优选地,调整第一激光束的指向控制参数和/或第一激光束出光口的位置控制参数,使所述距离值小于光斑距离保持门限,所述光斑距离保持门限小于所述光斑距离调整门限;或

直接使用第二通信端发来的光斑位置调整方向和/或调整量数据,调整第一激光束的指向控制参数和/或第一激光束出光口的位置控制参数,直到第二通信端发来终止调整的指示信息或发来所述距离值已小于距离保持门限的指示信息;

步骤C,将入射至第二通信端光接收通道的第一激光束在第二通信端的光接收通道成像面上的偏移量与预定的成像面偏移调整门限进行比较,若所述偏移量小于预定的成像面偏移调整门限,则不对所述偏移量进行调整;若所述偏移量大于所述成像面偏移调整门限,则调整第一激光束的指向控制参数和/或第一激光束出光口的位置控制参数,使所述偏移量小于所述成像面偏移调整门限;优选地,调整第一激光束的指向控制参数和/或第一激光束出光口的位置控制参数,使所述偏移量小于成像面偏移保持门限,所述成像面偏移保持门限小于所述像面偏移调整门限;或

直接使用第二通信端发来的成像面上的偏移量调整方向和/或调整量数据,调整第一激光束的指向控制参数和/或第一激光束出光口的位置控制参数,直到第二通信端发来终止调整的指示信息或发来所述偏移量已小于成像面偏移保持门限的指示信息。

本实施例给出的方法,其中,

所述平移第一激光束的光轴,通过移动光源出光口位置实现,或者通过移动对一激光束进行反射的反射镜片的位置实现;

所述调整第一激光束的光轴指向,通过调整光源出光口法线方向、调整对第一激光束进行折射调向的透镜的光轴与第一激光束光轴的相对位置以及调整对第一激光束反射的反射镜片的角度中的至少一种来实现;

所述第一激光束的指向控制参数,包括控制光源出光口法线方向的电流/电压参数、控制对第一激光束进行折射调向的透镜的光轴与第一激光束光轴的相对位置的电流/电压参数,以及控制对第一激光束反射的反射镜片的角度的电流/电压参数中的一种或多种;

所述第一激光束出光口的位置控制参数,包括控制光源出光口位置的电流/电压参数,或者控制对第一激光束反射的反射镜片的角度的电流/电压参数;

优选地,使用光学振镜或光学震镜与电机驱动的直线位移的组合实现第一激光束的光轴的平移。

本实施例给出的方法,其中,

所述第一通信端以开环或闭环方式调整第一激光束在第一反射体反射面的入射角度和/或入射点的方法,进一步包括如下步骤:

在调整第一激光束/第一光路探测光束对第一反射体的入射角度和/或入射点位置的过程中,记录相应的第一激光束的指向控制参数和/或第一激光束出光口的位置控制参数;

优选地,记录进入光路对准状态时第一激光束的指向控制参数和/或第一激光束出光口的位置控制参数;

更优选地,记录进入光路对准状态时第一激光束的指向控制参数和/或第一激光束出光口的位置控制参数,并将其用于光路的重建。

实施例2,一种无线光束反射对准接收方法举例

参见图2所示,本发明提供的无线光束反射对准接收方法实施例,包括如下步骤:

步骤S210,第二通信端接收经第一反射体或第一反射体与第二反射体反射的第一激光束或第一光路探测光束;或者,第二通信端对所述第一激光束或第一光路探测光束在第二反射体侧或在第二通信端侧的光斑位置进行监测;所述第一光路探测光束为扩束的激光束或非激光光束;

步骤S220,在第二通信端接收到经第一反射体反射的第一激光束的出射光进入第二通信端的光接收通道的信号后,向第一通信端发送光路对准状态反馈信息,该光路对准状态反馈信息用于光路跟踪;或者,在第二通信端监测到第一激光束或第一光路探测光束在第二反射体侧或在第二通信端侧的光斑位置后,向第一通信端发送光斑/光束照射区域位置信息,该光斑/光束照射区域位置信息用于光路对准引导;

其中,

所述第一反射体具有平面、弧面和球面中的任一种反光面。

所述光路对准状态反馈信息包括如下至少一种信息:

入射至第二通信端光接收通道的第一激光束的光轴与第二通信端的光接收通道主光轴间的夹角;

入射至第二通信端光接收通道的第一激光束在第二通信端的光接收通道物镜上的光斑偏离该光接收通道主光轴的距离和/或偏离方向;

入射至第二通信端光接收通道的第一激光束在第二通信端的光接收通道成像面上的偏移量和和/或偏移方向;

所述光斑/光束照射区域位置信息包括如下至少一种信息:

第一激光束或第一光路探测光束在第二反射体侧的光斑/光束照射区域相对于第二反射体反射面中心点或第二反射体上的光学标识的距离和/或相对位置参数;

第一激光束或第一光路探测光束在第二通信端侧的光斑/光束照射区域相对于第二通信端的光学接收通道天线口面或第二通信端上的光学标识的距离和/或相对位置参数。

本实施例给出的方法,还包括在第二通信端设置光学标识、光电探测器和光电成像传感器中的至少一种的方法,其中,

所述设置光学标识的方法,包括如下步骤:

在第二通信端设置形状和尺度为已知的光学标识,该光学标识为无源或有源,用于对第一激光束或第一光路探测光束的光斑/光束照射区域进行位置估计和光路对准引导;

所述设置光电探测器的方法,包括如下步骤:

在第二通信端的光学接收通道的天线口面的相邻区域内,设置至少一个光电探测器,该光电探测器用于对第一激光束或第一光路探测光束的光斑/光束照射区域进行位置估计和光路对准引导;

所述设置光电成像传感器的方法,包括如下步骤:

在第二通信端的光学接收通道内或光学接收通道外,设置至少一个光电成像传感器,该光电成像传感器用于对第一激光束或第一光路探测光束在第二反射体侧或第二通信端侧的光斑/光束照射区域进行位置估计和光路对准引导。

实施例3,一种无线光束反射对准发射装置举例

参见图3所示,本发明提供的无线光束反射对准发射装置实施例,所述无线光束反射对准发射装置300包括:

第一光束发射模块310,入射角度和/或入射点调整模块320,光路对准状态反馈信息接收模块330;可选地,包括光斑/光束照射区域位置信息接收模块340,其中,

所述第一光束发射模块310,用于向第一反射体350发送第一激光束311和/或第一光路探测光束(图3中没有示出第一光路探测光束),所述第一光路探测光束为扩束的激光束或非激光光束,包括第一激光束发射部件和/或第一光路探测光束发射部件;

所述入射角度和/或入射点调整模块320,用于以开环或闭环方式调整第一激光束311和/或第一光路探测光束在第一反射体350反射面的入射角度和/或入射点,使经过第一反射体350反射的第一激光束311的出射光进入第二通信端的光接收通道,包括第一激光束和/或第一光路探测光束光轴指向调整模块,和/或第一激光束和/或第一光路探测光束出光口位置调整模块;

光路对准状态反馈信息接收模块330,用于获取第一激光束311与第二通信端光接收通道间的光路对准状态信息,该光路对准状态信息用于第一通信端与第二通信端间的光路跟踪,包括第一无线电接收通道模块及第一无线电天线模块;

所述光斑/光束照射区域位置信息接收模块340,用于闭环对准模式下对第一激光束311进行对准引导,包括第二无线电接收通道模块及第二无线电天线模块。

本实施例给出的装置,其中,

所述入射角度和/或入射点调整模块320,用于执行如下至少一种操作:

以开环方式调整第一激光束311在第一反射体350反射面的入射角度和/或入射点的操作,具体包括如下步骤:

平移第一激光束的光轴改变激光束在第一反射体350反射面的入射点;优选地,使第一激光束311的光轴处于第一指向311a,以第一距离值作为光轴平移的最小行程长度或最小行/列长度,以第二距离值作为作为光轴平移的最大行程间隔或最大行/列间隔进行逐行/列扫描;更优选地,调整第一激光束的光轴指向使之处于第二指向,以第一距离值作为光轴平移的最小行程长度或最小行/列长度,以第二距离值作为作为光轴平移的最大行程间隔或最大行/列间隔进行逐行/列扫描;或者,

调整第一激光束311的光轴指向改变激光束在第一反射体反射面的入射角度和入射点;优选地,使第一激光束311的出光口位于第一出光位置,以第一角度值作为第一激光束的光轴在第一平面/维度内调整指向的最小调向角度范围,以第二角度值作为第一激光束的光轴在第二平面/维度内调整指向的最大调向角度间隔进行二维度逐行/列扫描;更优选地,使第一激光束311的出光口位于第二出光位置,以第一角度值作为第一激光束的光轴在第一平面/维度内调整指向的最小调向角度范围,以第二角度值作为第一激光束的光轴在第二平面/维度内调整指向的最大调向角度间隔进行二维度逐行/列扫描;再优选地,以第一行程值作为第一激光束的出光口的最小行程长度或最小行/列长度,以第二行程值作为出光口平移的最大行程间隔或最大行/列间隔,以第一驻留间隔值作为出光口平移的最大驻留间隔,对出光口进行逐行/列平移得到一组出光口驻留点,所述出光口驻留点包括所述第一出光位置和第二出光位置,在出光口驻留点上,调整第一激光束的光轴指向改变激光束在第一反射体反射面的入射角度和入射点;

以闭环方式调整第一激光束在第一反射体反射面的入射角度和/或入射点的操作,具体包括如下步骤:

使用光斑/光束照射区域位置信息接收模块340获取经第一反射体350反射的第一激光束的出射光相对于第二反射体或相对于第二通信端的落点相对位置信息;使用所述落点相对位置信息,调整第一激光束在第一反射体反射面的入射角度和/或入射点位置,使第一反射体反射的第一激光束的出射光移向第二反射体和/或第二通信端的第一邻域;或者

使用光斑/光束照射区域位置信息接收模块340获取第一光路探测光束在第二反射体侧和/或第二通信端侧的照射区域位置信息,使用该照射区域位置信息调整第一光路探测光束的光轴在第一反射体反射面的入射角度和/或入射点位置,使第一反射体反射的第一光路探测光束的照射区域覆盖第二反射体和/或第二通信端的接收通道天线口面;在第一光路探测光束具有的空间角度内调整第一激光束在第一反射体反射面的入射角度和/或入射点位置,使第一激光束以扫描的方式照向第二反射体和/或第二通信端的接收通道天线口面;优选地,所述在第一光路探测光束具有的空间角度内调整第一激光束在第一反射体反射面的入射角度和/或入射点位置,是以第一光路探测光束覆盖第二反射体和/或第二通信端时第一光路探测光束出光口时的光轴指向为参照;参见图3所示,其中,无线电接口341为光斑/光束照射区域位置信息接收模块340获取第一光路探测光束在第二反射体侧和/或第二通信端侧的照射区域位置信息所使用的接口;

使经过第一反射体350反射的第一激光束311的出射光进入第二通信端的光接收通道的操作,具体包括如下步骤:

对应于以开环方式调整第一激光束在第一反射体反射面的入射角度和/或入射点的方法,第一通信端在调整第一激光束在第一反射体反射面的入射角度和/或入射点的过程中从第二通信端接收第一激光束的出射光进入第二通信端的光接收通道的指示信号,在接收到所述指示信号之后,保持激光束当前相对于第一反射体的入射角度和入射点位置或基于激光束当前相对于第一反射体的入射角度和入射点位置进行激光束对准优化;所述激光束对准优化包括如下步骤:获取与激光束当前对第一反射体的入射角度和入射点位置相对应的入射角度和/或入射点位置控制参数,以所述入射角度和/或入射点位置控制参数为基准,增加或减少入射角度和/或入射点位置控制参数值,对应于新的入射角度和/或入射点位置控制参数值,从第二通信端获取激光束进入第二通信端的光接收通道的状态指示信息;从一组状态指示信息中选取一个较优或最优的状态,确定与该较优或最优的状态对应的入射角度和/或入射点位置控制参数值,使用该参数值实现第一激光束的出射光进入第二通信端的光接收通道;

对应于以闭环方式调整第一激光束在第一反射体反射面的入射角度和/或入射点的方法,包括如下步骤:

使用光斑/光束照射区域位置信息接收模块340获取第一激光束的出射光相对于第二反射体的落点相对位置信息,或者,使用光斑/光束照射区域位置信息接收模块340获取第一激光束的出射光相对于第二通信端的落点相对位置信息,调整第一激光束对第一反射体的入射角度和/或入射点位置的控制参数值,使第一激光束的出射光的落点位置进入第二反射体和/或第二通信端的第一邻域;所述第一邻域包括与第二反射体反射面中心点/第二通信端的接收天线口面中心点或第二反射体/第二通信端上的光学标识的距离小于邻域距离门限的点构成的区域;

在将第一激光束的出射光的落点位置调整到第二反射体和/或第二通信端的第一邻域之后,以直接引导对准或邻域内扫描对准的方式实现第一激光束的出射光进入第二通信端的光接收通道;

所述直接引导对准方式包括如下操作步骤:

增大/减小第一激光束的指向控制参数和/或第一激光束出光口的位置控制参数取值,实现对第一激光束相对于第一反射体的入射角度和/或入射点位置的调整,并使得第一激光束的出射光的落点位置至第二反射体反射面中心点/第二通信端的接收天线口面中心点或至第二反射体/第二通信端上的光学标识的距离发生变化;

若第一激光束的出射光的落点位置至第二反射体反射面中心点/第二通信端的接收天线口面中心点或至第二反射体/第二通信端上的光学标识的距离变大,则减小/增大第一激光束的指向控制参数和/或第一激光束出光口的位置控制参数取值; 若第一激光束的出射光的落点位置至第二反射体反射面中心点/第二通信端的接收天线口面中心点或至第二反射体/第二通信端上的光学标识的距离变小,则继续增大/减小第一激光束的指向控制参数和/或第一激光束出光口的位置控制参数取值;

在从第二通信端接收到第一激光束的出射光的落点位置进入第二通信端的指示信号后,保持第一激光束的指向控制参数和/或第一激光束出光口的位置控制参数取值或基于激光束当前的指向控制参数和/或第一激光束出光口的位置控制参数取值进行激光束对准优化;

所述邻域内扫描对准方式方式包括如下操作步骤:

确定二维扫描区域的尺度,该二维扫描区域包含第二反射体反射面中心点位置或第二通信端接收天线口面中心点位置并且与所述第一邻域至少部分重叠;

使用二维扫描区域的尺度确定第一激光束的指向控制参数和/或第一激光束出光口的位置控制参数的邻域二维扫描取值范围;

在邻域二维扫描取值范围内调整第一激光束的指向控制参数和/或第一激光束出光口的位置控制参数,以实现第一激光束在所述邻域内二维扫描区域上的扫描;

优选地,所述获取经第一反射体反射的第一激光束的出射光相对于第二反射体或相对于第二通信端的落点相对位置信息的方法,包括如下步骤:

在第一通信端使用成像传感器从第一反射体获取经其反射而来的所述第一激光束的出射光在第二反射体/第二通信端一侧的光斑图像和第二反射体/第二通信端的图像;和/或

在第二通信端使用成像传感器从第二反射体获取所述第一激光束在第二反射体/第二通信端一侧的光斑图像和第二反射体/第二通信端的图像;

第一通信端使用所述光斑图像和第二反射体/第二通信端的图像获取第一激光束相对于第二反射体/第二通信端的落点相对位置信息;和/或

第二通信端使用所述光斑图像和第二反射体/第二通信端的图像获取第一激光束相对于第二反射体/第二通信端的落点相对位置信息,并通过无线电接口将该信息发送给第一通信端;

优选地,所述获取第一光路探测光束在第二反射体侧和/或第二通信端侧的照射区域位置信息的方法,包括如下步骤:

在第一通信端使用成像传感器从第一反射体获取经其反射而来的所述第一光路探测光束的出射光在第二反射体/第二通信端一侧的光斑图像和第二反射体/第二通信端的图像;和/或

在第二通信端使用成像传感器从第二反射体侧获取所述第一光路探测光束在第二反射体/第二通信端一侧的光斑图像和第二反射体/第二通信端的图像;或者,第二通信端使用光电探测器对照射到第二通信端的第一光路探测光束进行接收;

第一通信端使用所述光斑图像和第二反射体/第二通信端的图像获取第一光路探测光束相对于第二反射体/第二通信端的落点相对位置信息;和/或

第二通信端使用所述光斑图像和第二反射体/第二通信端的图像获取第一激光束相对于第二反射体/第二通信端的落点相对位置信息,并通过无线电接口将该信息发送给第一通信端;或者,第二通信端在其侧的光电探测器接收到第一光路探测光束之后,向第一通信端发送第一光路探测光束的照射区域位置指示信息;

优选地,所述第一通信端以开环或闭环方式调整第一激光束在第一反射体反射面的入射角度和/或入射点的方法,包括如下步骤:

获取第一反射体处的光学标识位置信息,使用该光学标识位置信息确定第一激光束/第一光路探测光束对第一反射体的入射角度和/或入射点位置,或者使用该光学标识位置信息确定对第一激光束/第一光路探测光束的光轴指向的调整量和/或调整方向; 和/或

获取第二反射体处的光学标识位置信息,使用该光学标识位置信息确定第一激光束/第一光路探测光束对第二反射体的入射角度和/或入射点位置,或者使用该光学标识位置信息确定对第一激光束/第一光路探测光束的光轴指向的调整量和/或调整方向。

所述光路对准状态反馈信息接收模块330,用于获取来自第二通信端的光路对准状态反馈信息,所述光路对准状态反馈信息包括如下至少一种信息:

入射至第二通信端光接收通道的第一激光束的光轴与第二通信端的光接收通道主光轴间的夹角;

入射至第二通信端光接收通道的第一激光束在第二通信端的光接收通道物镜上的光斑偏离该光接收通道主光轴的距离和/或偏离方向;

入射至第二通信端光接收通道的第一激光束在第二通信端的光接收通道成像面上的偏移量和和/或偏移方向;

所述光路对准状态反馈信息接收模块330使用无线电接口331接收光路对准状态反馈信息;

优选地,光路对准状态反馈信息接收模块330与光斑/光束照射区域位置信息接收模块340共享射频通道和天线模块;

使用所述光路对准状态反馈信息调整第一激光束至第二通信端的光路对准状态,具体包括如下步骤A至C中的至少一种步骤:

步骤A,将入射至第二通信端光接收通道的第一激光束的光轴与第二通信端的光接收通道主光轴间的夹角值与预定的夹角调整门限进行比较,若所述夹角值小于预定的夹角调整门限,则不对所述夹角进行调整;若所述夹角值大于夹角调整门限,则调整第一激光束的指向控制参数和/或第一激光束出光口的位置控制参数,使所述夹角值小于夹角调整门限;优选地,调整第一激光束的指向控制参数和/或第一激光束出光口的位置控制参数,使所述夹角值小于夹角保持门限,所述夹角保持门限小于夹角调整门限;或

直接使用第二通信端发来的夹角调整方向和调整量数据,调整第一激光束的指向控制参数和/或第一激光束出光口的位置控制参数,直到第二通信端发来终止调整的指示信息或发来所述夹角值已小于夹角保持门限的指示信息;

步骤B,将入射至第二通信端光接收通道的第一激光束在第二通信端的光接收通道物镜上的光斑偏离该光接收通道主光轴的距离值与预定的光斑距离调整门限进行比较,若所述距离值小于预定的光斑距离调整门限,则不对所述距离进行调整;若所述距离值大于所述光斑距离调整门限,则调整第一激光束的指向控制参数和/或第一激光束出光口的位置控制参数,使所述距离值小于所述光斑距离调整门限;优选地,调整第一激光束的指向控制参数和/或第一激光束出光口的位置控制参数,使所述距离值小于光斑距离保持门限,所述光斑距离保持门限小于所述光斑距离调整门限;或

直接使用第二通信端发来的光斑位置调整方向和/或调整量数据,调整第一激光束的指向控制参数和/或第一激光束出光口的位置控制参数,直到第二通信端发来终止调整的指示信息或发来所述距离值已小于距离保持门限的指示信息;

步骤C,将入射至第二通信端光接收通道的第一激光束在第二通信端的光接收通道成像面上的偏移量与预定的成像面偏移调整门限进行比较,若所述偏移量小于预定的成像面偏移调整门限,则不对所述偏移量进行调整;若所述偏移量大于所述成像面偏移调整门限,则调整第一激光束的指向控制参数和/或第一激光束出光口的位置控制参数,使所述偏移量小于所述成像面偏移调整门限;优选地,调整第一激光束的指向控制参数和/或第一激光束出光口的位置控制参数,使所述偏移量小于成像面偏移保持门限,所述成像面偏移保持门限小于所述像面偏移调整门限;或

直接使用第二通信端发来的成像面上的偏移量调整方向和/或调整量数据,调整第一激光束的指向控制参数和/或第一激光束出光口的位置控制参数,直到第二通信端发来终止调整的指示信息或发来所述偏移量已小于成像面偏移保持门限的指示信息。

实施例4,一种无线光束反射对准接收装置举例

参见图4所示,本发明提供的无线光束反射对准接收装置400的实施例,包括:

光束接收模块410,光路对准状态信息采集模块420,光路对准状态信息发送模块430;可选地,包括:光斑/光束照射区域位置探测模块460,光斑/光束照射区域位置信息发送模块440;其中,

所述光束接收模块410,用于接收经第一反射体350或第一反射体350与第二反射体450反射的第一激光束311或第一光路探测光束,包括光接收通道内光电探测器件;

所述光路对准状态信息采集模块420,用于获取第一激光束与第二通信端光接收通道间的对准状态信息,具体地,用于获取第一激光束311与光束接收模块410的接收通道间的光路对准状态信息,包括第一激光束311入射角判断模块、第一激光束光斑位置识别模块和第一激光束311在成像面的落点位置判断模块中的至少一种;

所述光路对准状态信息发送模块430,用于向第一通信端发送光路对准状态反馈信息,包括第一无线电发送通道部件和天线部件;所述第一无线电发送通道部件和天线部件发送无线电信号或空中接口信号331;

所述光斑/光束照射区域位置探测模块460,用于对所述第一激光束或第一光路探测光束在第二反射体侧或在第二通信端侧的光斑位置进行监测,包括光电探测器和/或光电成像传感器;所述第一光路探测光束为扩束的激光束或非激光光束;其中,所述光电探测器布设在在第二通信端的光学接收通道的天线口面的相邻区域内,设置至少一个光电探测器,该光电探测器用于对第一激光束或第一光路探测光束的光斑/光束照射区域进行位置估计和光路对准引导;所述光电成像传感器布设在第二通信端的光学接收通道内或光学接收通道外,该光电成像传感器用于对第一激光束或第一光路探测光束在第二反射体侧或第二通信端侧的光斑/光束照射区域进行位置估计和光路对准引导。

所述光斑/光束照射区域位置信息发送模块440,用于向第一通信端发送光斑/光束照射区域位置信息,包括第二无线电发送通道部件和天线部件;所述第二无线电发送通道部件和天线部件发送无线电信号或空中接口信号341;

其中,

所述第二反射体具有平面、弧面和球面中的任一种反光面;

所述光路对准状态反馈信息包括如下至少一种信息:

入射至第二通信端光接收通道的第一激光束的光轴与第二通信端的光接收通道主光轴间的夹角;

入射至第二通信端光接收通道的第一激光束在第二通信端的光接收通道物镜上的光斑偏离该光接收通道主光轴的距离和/或偏离方向;

入射至第二通信端光接收通道的第一激光束在第二通信端的光接收通道成像面上的偏移量和和/或偏移方向;

所述光斑/光束照射区域位置信息包括如下至少一种信息:

第一激光束或第一光路探测光束在第二反射体侧的光斑/光束照射区域相对于第二反射体反射面中心点或第二反射体上的光学标识的距离和/或相对位置参数;

第一激光束或第一光路探测光束在第二通信端侧的光斑/光束照射区域相对于第二通信端的光学接收通道天线口面或第二通信端上的光学标识的距离和/或相对位置参数。

本实施例给出的装置,所述光斑/光束照射区域位置探测模块460对具有第一光轴方向的第一激光束311a在第二通信端的光斑位置进行监测,并使用光斑/光束照射区域位置信息发送模块440向第一通信端发送具有第一光轴方向的第一激光束311a的光斑位置信息;第一通信装置通过光斑/光束照射区域位置信息接收模块330接收第一激光束311a的光斑位置信息,并使用该信息对第一激光视311a的光轴指向进行调整,使之进入光束接收模块410的光学接收通道。

本实施例给出的装置,还包括在第二通信端设置的光学标识模块(本实施例中没有给出的光学标识的图示),该模块包括形状和尺度为已知的光学标识,该光学标识为无源或有源单元,用于对第一激光束或第一光路探测光束的光斑/光束照射区域进行位置估计和光路对准引导。

实施例5,一种无线光束反射对准系统举例

参见图3和图4所示,本发明提供的无线光束反射对准系统实施例,包括:

无线光束反射对准发射装置300和无线光束反射对准接收装置400,还包括一个或多个反射体模块350/350;

所述反射体模块350/350包括反射面部件;

所述无线光束反射对准发射装置300通过反射体模块350将第一激光束311发送至无线光束反射对准接收装置400;

优选地,所述反射体模块350/350包含至少一个尺度为已知的光学标识,所述光学标识被用于确定反射面部件反射面的位置和/或角度。

本发明提供的实施例中给出的无线光束反射对准方法及装置,可以克服现有技术存在的无线激光链路不能在收发端实现光路拐弯传输的缺点,拓展了无线光传输技术的应用场景。

本发明实施例提供的无线光束反射对准方法,可以全部或者部分地通过软件指令和/或者硬件电路来实现;本发明实施例提供的无线光束反射对准装置可以全部或者部分地使用电子技术、光电技术及机电伺服技术实现。

以上所述,只是本发明的较佳实施方案而已,并非用来限定本发明的保护范围。

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