Design and Experiment of Optical Transmission Device for Laser Communication between Rotating Components on Satellite

针对旋转成像的超大幅宽空间相机与卫星平台间进行大容量、高可靠数据传输的需求, 设计了一套采用激光通信的空间光传输装置, 对高精度光学检测及装调方案进行了研究. 通过在发射端和接收端各安装主份和备份两套准直器的方法提高装置的可靠性, 并设计多光路通道实现了两套准直器的相互备份. 同时, 提出了一个高精度装调方案完成了对准直器光轴的精确测量及装调. 利用有限元分析软件MSC.PATRAN对空间光传输装置进行模态分析, 并对装调完成的空间光传输装置进行了振动试验. 结果表明, 空间光传输装置发射端和接收端的一阶频率分别为264.25 Hz和434.35 Hz, 振动试验后收发准直器间最大光功率损耗为1.94 dB, 各基准面法线的空间角变化均在5″以内. 说明该空间光传输装置能够克服卫星发射时的复杂力学环境影响, 具有较高的装调精度和可靠性, 可以满足星载旋转部件间激光通信数据传输的要求.