專利名稱：用于自由空間無線光通信系統(tǒng)的望遠(yuǎn)鏡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及自由空間無線光通信領(lǐng)域，更具體說，是涉及用于自由空間無線光通信系統(tǒng)的改進(jìn)的光學(xué)望遠(yuǎn)鏡。
因?yàn)闊o線通信系統(tǒng)在發(fā)射器和接收器之間不要求物理連接，所以無線光通信系統(tǒng)也優(yōu)于以光纖為基礎(chǔ)的光通信系統(tǒng)。在城市環(huán)境下，在兩幢建筑物間安裝物理連接，如安裝光纖，是困難的，特別是當(dāng)兩幢建筑物間被一街道、另一幢建筑物、或一水體分隔時(shí)。無線光鏈路只要求在發(fā)射器與接收器之間一條無阻擋的路徑，在城市環(huán)境下，無線光鏈路通常比物理鏈路更易得到。


圖1畫出常規(guī)的無線光系統(tǒng)100。如圖1所示，常規(guī)的無線光系統(tǒng)100通常包括一發(fā)射望遠(yuǎn)鏡110，用于形成瞄準(zhǔn)接收望遠(yuǎn)鏡120的發(fā)射光束115。通常，待發(fā)射的光信號從一半導(dǎo)體激光器始發(fā)，之后可能被光放大器放大。激光器的發(fā)射面(或激光耦合進(jìn)的光纖)位于發(fā)射望遠(yuǎn)鏡110的前焦面。通常用位于接收望遠(yuǎn)鏡120焦平面的光檢測器(或與光檢測器連接的光纖)收集接收的信號。關(guān)于常規(guī)的無線光系統(tǒng)100更詳細(xì)的論述，如見P.F.Szajowski，“Key Elements of High-Speed WDMTerrestrial Free-Space Optical Communications Systems，”SPIE PaperNo.3932-01，Photonics West(Jan.2000)，本文引用，供參考。
目前，在大多數(shù)常規(guī)的無線光系統(tǒng)100中，望遠(yuǎn)鏡110、120基本上是為天文應(yīng)用而設(shè)計(jì)的，但已經(jīng)為光通信系統(tǒng)100所采用。大多數(shù)常規(guī)的望遠(yuǎn)鏡都包括兩個(gè)反射鏡和一個(gè)諸如光電探測器之類的光檢測器。主反射鏡把接收的光信號反射至副反射鏡，后者接著再引導(dǎo)接收的光信號到達(dá)光檢測器，供收集和處理。通常，光學(xué)望遠(yuǎn)鏡的特征是一個(gè)凹的主反射鏡和一個(gè)凸的副反射鏡，兩個(gè)在形狀上都是球面。
雖然在許多光通信設(shè)備中，這類常規(guī)光學(xué)望遠(yuǎn)鏡的性能都令人滿意，但是它們也有諸多限制，如果克服這些限制，可以顯著改善該類光通信系統(tǒng)的性能。具體說，希望把該類光通信系統(tǒng)的帶寬、鏈路距離、和可靠性擴(kuò)展至從未達(dá)到的水平。不僅如此，還希望獲得改進(jìn)的光學(xué)望遠(yuǎn)鏡，它保持輕和緊湊，能夠以低成本制造，并能以對眼睛安全的光功率級別有效地發(fā)射。
本發(fā)明提供一種反射鏡配置，能使該主和副反射鏡的位置比常規(guī)設(shè)計(jì)更緊靠一起，從而能實(shí)現(xiàn)一種非常緊湊的系統(tǒng)。公開的反射鏡不用厚的大塊玻璃制成。因此，這些反射鏡薄且輕，為一種輕的望遠(yuǎn)鏡單元?jiǎng)?chuàng)造條件。此外，由于本發(fā)明提供更大的焦平面，所以能用靜止的或固定的反射鏡設(shè)計(jì)，在發(fā)射器與接收器之間提供自動對準(zhǔn)，進(jìn)而降低制作成本。還有，這些反射鏡能制作成大的直徑，由于光束能量分布在大的面積上，能使高強(qiáng)度的光束以對眼睛安全的級別發(fā)射。
一般說，本發(fā)明的雙曲型反射鏡在制作時(shí)，比通常用于無線光通信系統(tǒng)的球面反射鏡或透鏡更為復(fù)雜和昂貴。因此，本文公開若干制作技術(shù)，使本發(fā)明的光學(xué)望遠(yuǎn)鏡能以合理的成本制作，以便在無線光通信系統(tǒng)中推廣該種光學(xué)望遠(yuǎn)鏡。
參考下面詳細(xì)的說明和附圖，可以對本發(fā)明并對本發(fā)明的性能和優(yōu)點(diǎn)獲得更完整的了解。
圖2按照本發(fā)明，畫出一種RC光學(xué)望遠(yuǎn)鏡200。如圖2所示，光學(xué)望遠(yuǎn)鏡200包括一凹的主反射鏡210和一凸的副反射鏡220，每個(gè)都具有雙曲線形狀。下面還要論述，本發(fā)明提供的主反射鏡210和副反射鏡220的配置，要能使反射鏡210、220的位置比常規(guī)設(shè)計(jì)更緊靠一起。主反射鏡210把接收的光信號240-1反射至副反射鏡220，后者接著再引導(dǎo)接收的光信號240-2，通過一般在主反射鏡210中心的小孔250，到達(dá)位于焦平面230的光檢測器225-R，供收集并處理。本領(lǐng)域熟練人員易見，焦平面230也可以位于主反射鏡210的前方。雖然圖上畫出的是單根同軸光線，實(shí)際上接收的光信號240是錐形會聚光束，射向光檢測器225-R所在的焦點(diǎn)。
本發(fā)明的RC光學(xué)望遠(yuǎn)鏡200還有的特征是反射鏡210、220的圓錐常數(shù)。具體說，雖然現(xiàn)有技術(shù)的望遠(yuǎn)鏡的特征是，反射鏡具有0(球面反射鏡)和-1(拋物面反射鏡)的圓錐常數(shù)，而本發(fā)明考慮用具有圓錐常數(shù)小于-1的雙曲面和非球面反射鏡210、220。按照本發(fā)明的一個(gè)示例性RC光學(xué)望遠(yuǎn)鏡200的精確規(guī)格，下面在標(biāo)題為“雙曲型反射鏡規(guī)格”的一段中說明。
一般說，本發(fā)明的雙曲型反射鏡在制作時(shí)，比通常用于無線光通信系統(tǒng)的球面反射鏡或透鏡更為復(fù)雜和昂貴。因此，如在下面標(biāo)題為“雙曲型反射鏡制作技術(shù)”一段中所述，本發(fā)明的另一個(gè)特征，是提供若干種技術(shù)，使本發(fā)明的光學(xué)望遠(yuǎn)鏡能以合理的成本制作，以便在無線光通信系統(tǒng)中推廣該種光學(xué)望遠(yuǎn)鏡。
按照本發(fā)明的再一個(gè)特征，本發(fā)明的RC望遠(yuǎn)鏡，比常規(guī)的把接收信號聚焦在一理想點(diǎn)的Newton型設(shè)計(jì)有更大的視場230。頗為不同的是，本發(fā)明的雙曲型反射鏡設(shè)計(jì)給出大的焦平面或收集面積230(約一平方厘米的量級)，以捕獲接收的信號240。雖然圖2的示例性光學(xué)望遠(yuǎn)鏡200只按接收模式畫出，但本領(lǐng)域熟練人員易見，該光學(xué)望遠(yuǎn)鏡200同樣可以配置成發(fā)射或雙向模式。
在發(fā)射模式，待發(fā)送的光信號從半導(dǎo)體激光器發(fā)射。因此，激光器的發(fā)射面(或激光耦合進(jìn)的發(fā)射光纖225-T)位于發(fā)射望遠(yuǎn)鏡200的焦平面230。用位于接收望遠(yuǎn)鏡200焦平面230上的光電探測器(或與光電探測器連接的接收光纖225-R)收集接收的信號240。因此，發(fā)射和接收光纖225-T、225-R都位于望遠(yuǎn)鏡200的視場230內(nèi)，如圖2所示。
前面已經(jīng)指出，光信號有極強(qiáng)的方向性。因此，兩個(gè)通信的望遠(yuǎn)鏡200必須基本上相互對準(zhǔn)。不僅如此，大氣回折效應(yīng)能引起發(fā)射光束偏離精心瞄準(zhǔn)的路徑(光束漂移)。此外，溫度的變化，或例如當(dāng)支承發(fā)射望遠(yuǎn)鏡或接收望遠(yuǎn)鏡機(jī)構(gòu)中的一個(gè)或兩個(gè)發(fā)生運(yùn)動而使發(fā)射單元或接收單元運(yùn)動時(shí)，都能導(dǎo)致對準(zhǔn)質(zhì)量的下降。因此，按照本發(fā)明的另一個(gè)特征，考慮到發(fā)射器和接收器之間的失準(zhǔn)，要能在光學(xué)望遠(yuǎn)鏡200較大的焦平面230內(nèi)改變發(fā)射或接收光纖225-T、225-R(或二者)的位置。例如，能夠用x-y-z壓電調(diào)整臺或微定位x-y-z調(diào)整臺，在該較大的焦平面內(nèi)改變發(fā)射或接收光纖225-T、225-R(或二者)的位置，x-y-z壓電調(diào)整臺或微定位x-y-z調(diào)整臺，可以從例如Melles Griot of Irvine，CA購得。
因此，本發(fā)明用靜止的或固定的反射鏡設(shè)計(jì)，為發(fā)射器與接收器之間提供自動對準(zhǔn)。換句話說，本發(fā)明通過移動發(fā)射或接收光纖225-T、225-R，或通過在焦平面230內(nèi)提供一根相鄰的光纖來捕獲被接收的光信號，能改正焦平面230內(nèi)的到達(dá)的角誤差。在另一種實(shí)施辦法中，通過改變發(fā)射或接收望遠(yuǎn)鏡(或二者)內(nèi)的副反射鏡220的角度，能夠獲得附加的靈活性。關(guān)于以高頻抖動為基礎(chǔ)的合適的光束自動跟蹤技術(shù)，更詳細(xì)的論述請參考我們待決的美國專利申請，題目是“Method andApparatus for Aligning Telescopes Within a Free-Space OpticalCommunication System”(Attorney Docket Number HM Presby 95-7)，以及美國專利申請，題目是“Method and Apparatus for CommunicationSignal Autotracking Within a Free-Space Optical CommunicationSystem”(Attorney Docket Number Ahrens Presby 7-93-5)，與本文同時(shí)登記，授予本發(fā)明的代理人，本文引用，供參考。一般說，本文公開的高頻抖動技術(shù)隨接收光纖225-R在z方向的位置而改變。照此方式，如果接收的信號沒有足夠的功率供檢測，可以沿z方向撤退或“拉回”接收光纖225-R，以增大發(fā)散角，從而捕獲某些接收功率，直至達(dá)到聚焦為止。
應(yīng)當(dāng)指出，不一定把光束聚焦在光電探測器或光纖上，可以在主反射鏡210的開孔250中采用場透鏡式的附加光學(xué)部件，把準(zhǔn)直的光束送出主反射鏡210的開孔250，供另外的處理。然后再用一會聚透鏡把光束聚焦在光電探測器上，或聚焦進(jìn)光纖中。
雙曲型反射鏡的制作技術(shù)前面已經(jīng)指出，本發(fā)明的雙曲型反射鏡的制作，一般比用于通常的無線光通信系統(tǒng)的球面反射鏡昂貴。因此按照本發(fā)明的另一特征，這里公開若干制作技術(shù)，使本發(fā)明的RC光學(xué)望遠(yuǎn)鏡能以合理的成本制作。
按照第一種制作技術(shù)，本文稱為“電成形金屬反射鏡制作技術(shù)”，用“反型金屬或玻璃母?！?，如一個(gè)型芯，淀積金屬的合金材料，如鎳或金，在型芯表面生長反射鏡。該型芯準(zhǔn)備反復(fù)使用且可用例如不銹鋼或玻璃制作。該電成形反射鏡可以從意大利的Media Lario S.r.I訂制。關(guān)于Media Lario及其電成形反射鏡產(chǎn)品的信息，見http//www.media-lario.it/eng/index.htm，本文引用，供參考。
按照第二種制作技術(shù)，本文稱為“金剛鉆車削反射鏡制作技術(shù)”，用計(jì)算機(jī)產(chǎn)生需要的反射鏡形狀描述，然后用精密車床加工金屬的型材，如不銹鋼，產(chǎn)生所需形狀的反射鏡。關(guān)于金剛鉆車削技術(shù)的一般論述，例如見Theodore T.Saito，“Diamond Turning of OpticsThe Past，thePresent，and the Exciting Future，”O(jiān)ptical Engineering，Volume 17，Number 6，570-73(1978)，本文引用，供參考。
按照又一種制作技術(shù)，本文稱為“鑄造制作技術(shù)”，用熟知的鑄造技術(shù)制造雙曲型反射鏡，就像Ball Aerospace&Technologies Corp.ofBoulder，CO所采用那樣。
雙曲型反射鏡規(guī)格按照本發(fā)明的另一個(gè)特征，RC望遠(yuǎn)鏡200的規(guī)格，相對于常規(guī)光學(xué)望遠(yuǎn)鏡的設(shè)計(jì)，在如下方面作了優(yōu)化(i)寬的像質(zhì)改進(jìn)的視場、(ii)重量更輕、和(iii)長度更短。在一個(gè)特殊的實(shí)施例中，主反射鏡210的直徑是20cm并有以25cm的曲率半徑和-1.034的圓錐常數(shù)定義的非球面或雙曲線形狀。類似地，副反射鏡220的直徑是4.4cm并有以6.6cm的曲率半徑和-3.14的圓錐常數(shù)定義的非球面或雙曲線形狀。在本示例性實(shí)施例中，主和副反射鏡210、220的每一個(gè)都鍍膜，以便在1.5微米的波長上提供高的反射率。在本示例性實(shí)施例中，主和副反射鏡210、220的間隔是10cm。
在另一個(gè)實(shí)施例中，主反射鏡210的直徑是20cm并有以315.8mm的曲率半徑和-1.0667的圓錐常數(shù)定義的非球面或雙曲線形狀。類似地，副反射鏡220的直徑是50.2mm并有以110.8mm的曲率半徑和-4.573的圓錐常數(shù)定義的非球面或雙曲線形狀。在該實(shí)施例中，主和副反射鏡210、220的每一個(gè)都鍍膜，以便在1.5微米的波長上提供高的反射率。主和副反射鏡210、220的間隔是12cm。
在又一個(gè)實(shí)施例中，主反射鏡210的直徑是20cm并有以15cm的曲率半徑和-1.0097的圓錐常數(shù)定義的非球面或雙曲線形狀。類似地，副反射鏡220的直徑是2.9cm并有以2.3cm的曲率半徑和-1.947的圓錐常數(shù)定義的非球面或雙曲線形狀。在該實(shí)施例中，主和副反射鏡210、220的每一個(gè)都鍍膜，以便在1.5微米的波長上提供高的反射率。主和副反射鏡210、220的間隔是6.5cm。
雙曲型反射鏡特征本發(fā)明的雙曲型反射鏡設(shè)計(jì)，比常規(guī)的球面設(shè)計(jì)有許多優(yōu)點(diǎn)。正如已經(jīng)指出的，該雙曲型反射鏡能用若干已說明的制作技術(shù)，以相對低的成本制作。此外，由于本發(fā)明提供更大的焦平面，所以能用靜止的或固定的反射鏡設(shè)計(jì)，為發(fā)射器與接收器之間提供自動對準(zhǔn)，進(jìn)而降低制作成本。
此外，本發(fā)明的雙曲型反射鏡設(shè)計(jì)，能使該主和副反射鏡210、220的位置比常規(guī)設(shè)計(jì)更緊靠一起，從而為一種非常緊湊的系統(tǒng)創(chuàng)造條件。雖然特定的反射鏡間距離將隨圓錐常數(shù)變化，但上述示例性規(guī)格給出反射鏡間的距離只有5-10cm。
由于反射鏡不是由厚的大塊玻璃制成，這些反射鏡能夠薄且輕，能實(shí)現(xiàn)輕的單元。這些反射鏡能制作成大的直徑，由于光束能量分布在大的面積上，能使高強(qiáng)度的光束以對眼睛安全的級別發(fā)射。例如，一20cm的望遠(yuǎn)鏡能以1瓦量級在波長1.5微米上安全地發(fā)射。
應(yīng)當(dāng)指出，本文舉出并說明的各實(shí)施例和變化，僅為說明本發(fā)明的原理，因而本領(lǐng)域熟練人員在不偏離本發(fā)明的范圍和精神下，可以實(shí)施各種改變。
權(quán)利要求
1.一種無線光通信系統(tǒng)，包括至少一個(gè)Richey-Chetrien(RC)光學(xué)望遠(yuǎn)鏡。
2.按照權(quán)利要求1的無線光通信系統(tǒng)，其中所述RC光學(xué)望遠(yuǎn)鏡包括至少兩個(gè)雙曲型反射鏡。
3.按照權(quán)利要求1的無線光通信系統(tǒng)，其中所述RC光學(xué)望遠(yuǎn)鏡包括一場透鏡。
4.按照權(quán)利要求2的無線光通信系統(tǒng)，其中所述兩個(gè)雙曲型反射鏡是固定的。
5.按照權(quán)利要求2的無線光通信系統(tǒng)，其中至少一個(gè)所述雙曲型反射鏡是用電成形反射鏡制作技術(shù)制造的。
6.按照權(quán)利要求2的無線光通信系統(tǒng)，其中至少一個(gè)所述雙曲型反射鏡是用金剛鉆車削反射鏡制作技術(shù)制造的。
7.按照權(quán)利要求2的無線光通信系統(tǒng)，其中至少一個(gè)所述雙曲型反射鏡是用鑄造制作技術(shù)制造的。
8.按照權(quán)利要求1的無線光通信系統(tǒng)，其中所述RC光學(xué)望遠(yuǎn)鏡包括在所述RC光學(xué)望遠(yuǎn)鏡焦平面內(nèi)可以改變位置的一根或多根光纖。
9.按照權(quán)利要求1的無線光通信系統(tǒng)，其中所述RC光學(xué)望遠(yuǎn)鏡包括一凹的雙曲型主反射鏡。
10.按照權(quán)利要求1的無線光通信系統(tǒng)，其中所述RC光學(xué)望遠(yuǎn)鏡包括一凸的雙曲型副反射鏡。
11.按照權(quán)利要求1的無線光通信系統(tǒng)，其中所述RC光學(xué)望遠(yuǎn)鏡包括一位于所述RC望遠(yuǎn)鏡焦平面上的接收光纖。
12.按照權(quán)利要求1的無線光通信系統(tǒng)，其中所述RC光學(xué)望遠(yuǎn)鏡包括一位于所述RC望遠(yuǎn)鏡焦平面上的發(fā)射光纖。
13.按照權(quán)利要求1的無線光通信系統(tǒng)，其中兩個(gè)所述RC光學(xué)望遠(yuǎn)鏡是用高頻抖動技術(shù)對準(zhǔn)的。
14.按照權(quán)利要求1的無線光通信系統(tǒng)，其中所述兩個(gè)RC光學(xué)望遠(yuǎn)鏡包括一主雙曲型反射鏡，直徑約20cm，形狀是由曲率半徑約為25cm及圓錐常數(shù)約為-1.034定義的非球面形狀。
15.按照權(quán)利要求1的無線光通信系統(tǒng)，其中所述兩個(gè)RC光學(xué)望遠(yuǎn)鏡包括一副雙曲型反射鏡，直徑約4.4cm，形狀是由曲率半徑約為6.6cm及圓錐常數(shù)約為-3.14定義的非球面形狀。
16.一種用于無線光通信系統(tǒng)的光學(xué)望遠(yuǎn)鏡，至少包括兩個(gè)非球面反射鏡。
17.按照權(quán)利要求16的光學(xué)望遠(yuǎn)鏡，其中所述兩個(gè)非球面反射鏡是RC光學(xué)望遠(yuǎn)鏡的一部分。
18.按照權(quán)利要求16的光學(xué)望遠(yuǎn)鏡，還包括一場透鏡。
19.按照權(quán)利要求16的光學(xué)望遠(yuǎn)鏡，其中所述兩個(gè)非球面反射鏡是固定的。
20.按照權(quán)利要求16的光學(xué)望遠(yuǎn)鏡，其中至少一個(gè)所述非球面反射鏡是用電成形反射鏡制作技術(shù)制造的。
21.按照權(quán)利要求16的光學(xué)望遠(yuǎn)鏡，其中至少一個(gè)所述非球面反射鏡是用金剛鉆車削反射鏡制作技術(shù)制造的。
22.按照權(quán)利要求16的光學(xué)望遠(yuǎn)鏡，其中至少一個(gè)所述非球面反射鏡是用鑄造制作技術(shù)制造的。
23.按照權(quán)利要求16的光學(xué)望遠(yuǎn)鏡，其中所述非球面反射鏡之一是凹的主反射鏡，而第二個(gè)所述非球面反射鏡是凸的副反射鏡。
24.按照權(quán)利要求16的光學(xué)望遠(yuǎn)鏡，還包括位于所述光學(xué)望遠(yuǎn)鏡焦平面上的接收光纖。
25.按照權(quán)利要求16的光學(xué)望遠(yuǎn)鏡，還包括位于所述光學(xué)望遠(yuǎn)鏡焦平面上的發(fā)射光纖。
26.按照權(quán)利要求16的光學(xué)望遠(yuǎn)鏡，包括一凹的主反射鏡，直徑約20cm，形狀是由曲率半徑約為25cm及圓錐常數(shù)約為-1.034定義的非球面形狀。
27.按照權(quán)利要求16的光學(xué)望遠(yuǎn)鏡，包括一凸的副反射鏡，直徑約4.4cm，形狀是由曲率半徑約為6.6cm及圓錐常數(shù)約為-3.14定義的非球面形狀。
28.一種用于無線通信系統(tǒng)鏈路的Richey-Chetrien(RC)光學(xué)望遠(yuǎn)鏡，包括一凹的非球面主反射鏡；一凸的非球面副反射鏡；和一接收單元，位于所述副反射鏡的焦平面上。
29.按照權(quán)利要求28的RC光學(xué)望遠(yuǎn)鏡，其中所述RC光學(xué)望遠(yuǎn)鏡包括至少兩個(gè)雙曲型反射鏡。
30.按照權(quán)利要求28的RC光學(xué)望遠(yuǎn)鏡，還包括一場透鏡。
31.按照權(quán)利要求28的RC光學(xué)望遠(yuǎn)鏡，其中所述兩個(gè)非球面反射鏡是固定的。
32.按照權(quán)利要求28的RC光學(xué)望遠(yuǎn)鏡，還包括在所述RC光學(xué)望遠(yuǎn)鏡焦平面內(nèi)可以改變位置的一根或多根光纖。
33.一種用于無線通信系統(tǒng)鏈路的Richey-Chetrien(RC)光學(xué)望遠(yuǎn)鏡，包括一凹的非球面主反射鏡；一凸的非球面副反射鏡；和一發(fā)射單元，位于所述副反射鏡的焦平面上。
34.按照權(quán)利要求33的RC光學(xué)望遠(yuǎn)鏡，其中所述RC光學(xué)望遠(yuǎn)鏡包括至少兩個(gè)雙曲型反射鏡。
35.按照權(quán)利要求33的RC光學(xué)望遠(yuǎn)鏡，還包括一場透鏡。
36.按照權(quán)利要求33的RC光學(xué)望遠(yuǎn)鏡，其中所述兩個(gè)非球面反射鏡是固定的。
37.按照權(quán)利要求33的RC光學(xué)望遠(yuǎn)鏡，還包括在所述RC光學(xué)望遠(yuǎn)鏡焦平面內(nèi)可以改變位置的一根或多根光纖。
38.一種在自由空間無線通信系統(tǒng)中接收光信號的方法，包括的步驟為用一非球面主反射鏡捕獲所述光信號；用一非球面副反射鏡反射所述捕獲的光信號；和用所述非球面副反射鏡，把所述捕獲的光信號再引導(dǎo)至位于所述非球面副反射鏡焦平面上的光檢測器。
39.一種在自由空間無線通信系統(tǒng)的發(fā)射望遠(yuǎn)鏡中發(fā)射光信號的方法，包括的步驟為從位于所述發(fā)射望遠(yuǎn)鏡焦平面上的一半導(dǎo)體激光器發(fā)射所述光信號；用一非球面副反射鏡捕獲所述光信號；用所述非球面副反射鏡，把所述捕獲的光信號再引導(dǎo)至一非球面主反射鏡；和用所述非球面主反射鏡，把所述捕獲的光信號反射進(jìn)自由空間。
全文摘要
本文公開一種自由空間無線光通信系統(tǒng),該系統(tǒng)使用具有非球面反射鏡的望遠(yuǎn)鏡設(shè)計(jì),如Richey－Chetrien(RC)望遠(yuǎn)鏡。RC望遠(yuǎn)鏡的特征是一凹的主反射鏡和一凸的副反射鏡,每個(gè)都具有雙曲線形狀。本發(fā)明的反射鏡配置,能使主和副反射鏡的位置比常規(guī)設(shè)計(jì)更緊靠一起,從而能實(shí)現(xiàn)一種非常緊湊的系統(tǒng)。公開的反射鏡薄且輕,能實(shí)現(xiàn)一種輕的望遠(yuǎn)鏡單元。由于本發(fā)明的反射鏡配置提供更大的焦平面,所以能用靜止的或固定的反射鏡設(shè)計(jì),在發(fā)射器與接收器之間提供自動對準(zhǔn),進(jìn)而降低制作成本,且能制作成大的直徑,由于能量分布在大的面積上,能使高強(qiáng)度的光束以對眼睛安全的級別發(fā)射。本文公開若干制作技術(shù),可以使本發(fā)明的光學(xué)望遠(yuǎn)鏡能以合理的成本制作,以便在無線光通信系統(tǒng)中推廣該種光學(xué)望遠(yuǎn)鏡。
文檔編號H04B10/112GK1347207SQ01141208
公開日2002年5月1日 申請日期2001年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2000年10月5日
發(fā)明者赫爾曼·梅爾文·普來斯拜, 約翰·安舍尼·泰森 申請人:朗迅科技公司