CN117250694A - 光纤耦合装调***及装调方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及光纤耦合技术领域，公开了一种光纤耦合装调***及装调方法，该***包括光束隔离模块、耦合光纤、光纤法兰、光学天线、扫描模块和反馈模块；光束隔离模块分别与本地激光器、耦合光纤和反馈模块连接，光纤法兰分别与耦合光纤和光学天线接触，扫描模块与光纤法兰夹紧，反馈模块的可调焦红外相机与光学天线相对；光束隔离模块用于隔离收发光束；反馈模块根据激光的视场角对光学天线进行视场角匹配；扫描模块在光路共光轴后带动光纤法兰进行扫描并根据扫描中所构建的能量分布模型控制光纤法兰移动到最佳位姿点。由于本发明通过光纤法兰扫描建立的能量分布模型可直观地确定最佳位姿点，缩短了光纤耦合装调的时间，从而提高了光纤耦合效率。

Description

光纤耦合装调***及装调方法

技术领域

本发明涉及光纤耦合技术领域，尤其涉及一种光纤耦合装调***及装调方法。

背景技术

光学相控阵技术是一种新型光束偏转控制技术，其原理是对按一定规律排列的基阵阵元信号加以适当移相来获得阵光束偏转。在星间激光通信领域，需要对光纤法兰进行位姿调整，以使得目标发出的激光进入到相控阵天线的基阵阵元后，能够耦合进单模光纤中，进而经过合束器后进行干涉，获得目标源的复相干度。

然而，在光纤耦合装调过程中，光纤法兰是通过夹具夹紧后，随夹具运动来进行位姿的调整的，位姿的调整往往是通过不断调整试错来确定，调整效率低，且由于夹紧力的释放，光纤法兰的位置、形态等均会发生变化，易产生误差，从而影响光纤耦合效率。

上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

发明内容

本发明的主要目的在于提供了一种光纤耦合装调***及装调方法，旨在解决现有技术光纤法兰的位姿的调整往往是通过不断调整试错来确定，调整效率低，影响光纤耦合效率的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了光纤耦合装调***，所述光纤耦合装调***包括：光束隔离模块、耦合光纤、光纤法兰、光学天线、扫描模块和反馈模块；

其中，所述光束隔离模块的第一端与本地激光器连接，所述光束隔离模块的第二端与所述耦合光纤的一端连接，所述光束隔离模块的第三端与所述反馈模块的一端连接，所述耦合光纤的另一端与所述光纤法兰的一端连接，所述光纤法兰的另一端位于所述光学天线的尾端端面，所述扫描模块与所述光纤法兰夹紧连接，所述反馈模块包括可调焦红外相机，所述可调焦红外相机的视场角与所述光学天线的视场角相对；

所述光束隔离模块，用于隔离收发光束，将所述本地激光器发射的本地激光传输至所述耦合光纤，将所述耦合光纤反向输出的探测激光传输至所述反馈模块，所述收发光束为所述本地激光和所述探测激光；

所述反馈模块，用于根据所述探测激光的视场角和所述本地激光的视场角对所述光学天线进行视场角匹配，获得匹配后的视场角；

所述扫描模块，用于在基于所述匹配后的视场角使所述收发光束的光路共光轴后，带动所述光纤法兰进行扫描；

所述扫描模块，还用于根据扫描过程所构建的能量分布模型控制所述光纤法兰移动到最佳位姿点，并基于所述最佳位姿点将所述光纤法兰固定到所述光学天线的尾端端面。

可选地，所述光纤耦合装调***还包括：调整架模块；

其中，所述调整架模块与所述光学天线的另一端连接；

所述调整架模块，用于根据所述匹配后的视场角对所述光学天线进行光斑中心重合调整，以使所述收发光束的光路共光轴；

所述扫描模块，还用于在所述收发光束的光路共光轴后，按预设的扫描策略带动所述光纤法兰进行扫描，所述扫描策略为三维螺旋扫描和跳步扫描交替进行；

所述反馈模块，还用于获取所述扫描模块扫描过程的光功率数值，并基于所述光功率数值构建能量分布模型。

可选地，所述扫描模块包括：精密调整台和调整台上位机；

其中，所述精密调整台与所述光纤法兰夹紧连接，所述调整台上位机与所述精密调整台连接；

所述精密调整台，用于按预设的扫描策略带动所述光纤法兰进行扫描，所述扫描策略为三维螺旋扫描和跳步扫描交替进行；

所述调整台上位机，还用于基于所述能量分布模型控制所述精密调整台，以带动所述光纤法兰移动到扫描过程中对应的离散点，并基于所述离散点将所述光纤法兰固定到所述光学天线的尾端端面。

可选地，所述反馈模块还包括：光能量探测器和上位计算机；

其中，所述光能量探测器分别与所述光束隔离模块的第三端和所述上位计算机连接，所述上位计算机与所述可调焦红外相机连接；

所述光能量探测器，用于对所述耦合光纤反向输出的探测激光进行探测，并将获得的探测光功率值反馈至所述上位计算机；

所述上位计算机，用于根据所述探测光功率值观测激光在所述可调焦红外相机上的光斑位置和光斑质量。

可选地，所述反馈模块还包括：探测激光器、探测天线和波长分光片；

其中，所述波长分光片以预设角度置于所述光学天线和所述可调焦红外相机之间，所述探测天线垂直置于光学天线和可调焦红外相机轴线外侧，所述探测激光器与所述探测天线连接；

所述探测天线，用于将所述探测激光器发出的探测激光发射至所述波长分光片，以使所述波长分光片将所述探测激光反射至所述光学天线。

可选地，所述上位计算机，还用于获取所述扫描模块扫描过程的光功率数值，并根据所述光功率数值的数值离散点构建能量分布模型。

可选地，所述光束隔离模块包括环形器，所述调整架模块包括五维调整架。

可选地，所述光纤法兰以一定间隙位于所述光学天线的尾端端面；所述波长分光片呈45°的角度置于所述光学天线和所述可调焦红外相机之间。

此外，为实现上述目的，本发明还提出一种光纤耦合装调方法，所述光纤耦合装调方法应用于如上述所述的光纤耦合装调***，所述***包括光束隔离模块、耦合光纤、光纤法兰、光学天线、扫描模块和反馈模块；所述光束隔离模块的第一端与本地激光器连接，所述光束隔离模块的第二端与所述耦合光纤的一端连接，所述光束隔离模块的第三端与所述反馈模块的一端连接，所述耦合光纤的另一端与所述光纤法兰的一端连接，所述光纤法兰的另一端位于所述光学天线的尾端端面，所述扫描模块与所述光纤法兰夹紧连接，所述反馈模块包括可调焦红外相机，所述可调焦红外相机的视场角与所述光学天线的视场角相对；所述方法包括：

所述光束隔离模块隔离收发光束，将所述本地激光器发射的本地激光传输至所述耦合光纤，将所述耦合光纤反向输出的探测激光传输至所述反馈模块，所述收发光束为所述本地激光和所述探测激光；

所述反馈模块根据所述探测激光的视场角和所述本地激光的视场角对所述光学天线进行视场角匹配，获得匹配后的视场角；

所述扫描模块在基于所述匹配后的视场角使所述收发光束的光路共光轴后，带动所述光纤法兰进行扫描；

所述扫描模块根据扫描过程所构建的能量分布模型控制所述光纤法兰移动到最佳位姿点，并基于所述最佳位姿点将所述光纤法兰固定到所述光学天线的尾端端面。

可选地，所述扫描模块根据扫描过程所构建的能量分布模型控制所述光纤法兰移动到最佳位姿点，并基于所述最佳位姿点将所述光纤法兰固定到所述光学天线的尾端端面之后，所述方法还包括：

对所述光纤耦合装调***进行分离，将所述光束隔离模块与所述耦合光纤分离，将所述扫描模块与所述光纤法兰分离，完成光纤耦合装调

本发明提出了一种光纤耦合装调***，所述光纤耦合装调***包括：光束隔离模块、耦合光纤、光纤法兰、光学天线、扫描模块和反馈模块；其中，所述光束隔离模块的第一端与本地激光器连接，所述光束隔离模块的第二端与所述耦合光纤的一端连接，所述光束隔离模块的第三端与所述反馈模块的一端连接，所述耦合光纤的另一端与所述光纤法兰的一端连接，所述光纤法兰的另一端位于所述光学天线的尾端端面，所述扫描模块与所述光纤法兰夹紧连接，所述反馈模块包括可调焦红外相机，所述可调焦红外相机的视场角与所述光学天线的视场角相对；所述光束隔离模块，用于隔离收发光束，将所述本地激光器发射的本地激光传输至所述耦合光纤，将所述耦合光纤反向输出的探测激光传输至所述反馈模块，所述收发光束为所述本地激光和所述探测激光；所述反馈模块，用于根据所述探测激光的视场角和所述本地激光的视场角对所述光学天线进行视场角匹配，获得匹配后的视场角；所述扫描模块，用于在基于所述匹配后的视场角使所述收发光束的光路共光轴后，带动所述光纤法兰进行扫描；所述扫描模块，还用于根据扫描过程所构建的能量分布模型控制所述光纤法兰移动到最佳位姿点，并基于所述最佳位姿点将所述光纤法兰固定到所述光学天线的尾端端面。由于本发明通过控制光纤法兰进行扫描，建立能量分布模型，可根据能量分布模型直观地确定最佳位姿点，避免了不断调整试错来确定位姿的情况发生，缩短了光纤耦合装调的时间，从而提高了光纤耦合效率。

附图说明

图1为本发明光纤耦合装调***第一实施例的结构框图；

图2为本发明光纤耦合装调***第一实施例的光纤法兰安装***图；

图3为本发明光纤耦合装调***第二实施例的光纤耦合平面图；

图4为本发明光纤耦合装调***第二实施例的三维螺旋扫描示意图；

图5为本发明光纤耦合装调***第二实施例的跳步扫描示意图；

图6为本发明光纤耦合装调***第二实施例的反馈模块布局示意图；

图7为本发明光纤耦合装调***第二实施例的环形器原理示意图；

图8为本发明光纤耦合装调方法第一实施例的流程示意图；

图9为本发明光纤耦合装调方法第二实施例的光纤耦合装调流程图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供了一种光纤耦合装调***，参照图1，图1为本发明光纤耦合装调***第一实施例的结构框图。

需要说明的是，在激光通信领域，目标源发出的激光进入到光学天线后，经过光纤耦合，耦合进光纤中，再经过通信***进行信号解调处理，还原信号的原本信息，此即为激光接收过程。目前在激光通信领域，具有灵活、高速率、高精度、体积小、响应速度快、光束质量好等特点的光学相控阵技术越来越受到重视，光学相控阵技术是一种新型光束偏转控制技术，其原理是按一定规律排列的基阵阵元信号加以适当移相来获得光束偏转。但随着激光通信由地面验证向着星载应用方向发展，整个相控阵***对光学天线（此时一个光学天线就相当于一个阵元）光纤耦合效率提出更高要求，而传统的耦合方法难以满足要求。例如传统的光天线阵元装调方式有提出利用磁吸的方式消除夹紧力对光纤法兰组件的影响，提高光纤耦合装调的稳定性，以提高光纤耦合效率，但是该方式解决了光纤法兰位姿调整好后如何让不让光纤法兰位姿发生变化的问题，并未考虑如何寻找光纤法兰的最佳位姿点。例如传统的光纤耦合方式也有利用光纤章动和视觉识别的方法保证激光通信链路质量稳定，该方式实质是一种动态耦合，耦合光纤端面与耦合透镜组相对位置固定后，利用章动镜改变光路实现耦合效率的稳定，但是该方式并未考虑在动态耦合前如何实现光纤端面最佳位姿点的确定；该方法耦合完成后，***器件无法分离，***组成复杂，不适用于激光通信组网阵列化应用。因此，本实施例体提出了一种光纤耦合装调***，能够在光纤耦合时高效寻找光纤端面最佳位姿点以缩短光纤耦合装调的时间，提高光纤耦合效率。

本实施例中，所述光纤耦合装调***包括：光束隔离模块20、耦合光纤3、光纤法兰5、光学天线6、扫描模块4和反馈模块8；

其中，所述光束隔离模块20的第一端与本地激光器9连接，所述光束隔离模块20的第二端与所述耦合光纤3的一端连接，所述光束隔离模块20的第三端与所述反馈模块8的一端连接，所述耦合光纤3的另一端与所述光纤法兰5的一端连接，所述光纤法兰5的另一端位于所述光学天线6的尾端端面，所述扫描模块4与所述光纤法兰5夹紧连接，所述反馈模块8包括可调焦红外相机，所述可调焦红外相机的视场角与所述光学天线的视场角相对；

所述光束隔离模块20，用于隔离收发光束，将所述本地激光器9发射的本地激光传输至所述耦合光纤3，将所述耦合光纤3反向输出的探测激光传输至所述反馈模块8，所述收发光束为所述本地激光和所述探测激光。

需要说明的是，光束隔离模块是用于对收发光束进行隔离的模块。如上述光束隔离模块的三个端口分别与本地激光器、耦合光纤和反馈模块连接，例如端口1与本地激光器连接，端口2与耦合光纤连接，端口3与反馈模块连接；通过光束隔离模块，可以将从端口2输入的激光只能从端口3输出，从端口1输入的激光只能从端口2输出，以实现收发光束隔离。

可理解的是，耦合光纤是通过光纤接口进行光信号传输的光纤，可实现光信号的传输和耦合。光纤法兰可以是用于连接光纤和光学天线的装置，一般由具有光纤接口的组件和与其他光学器件（如激光器、光放大器或光传感器）连接的法兰组成，可提供稳定的机械支撑和精确的光学对准，能够确保耦合光纤与光学天线之间的最佳光耦合效果，从而实现高效的光信号传输。光学天线是利用光学技术来接收和发送无线电波的设备，一般可由光学元件（例如透镜或反射器）和光电子设备（例如光电二极管或光纤）组成，用于将无线电信号转换为光信号或将光信号转换为无线电信号。

应理解的是，本地激光是本地激光器发射的激光，从耦合光纤一侧进入光纤通道；探测激光是从光学天线一侧输入的激光；通过根据探测激光和本地激光的光路对光纤法兰进行调整，可实现耦合光纤与光学天线之间的传输和耦合，实现光纤耦合的装调。

所述反馈模块8，用于根据所述探测激光的视场角和所述本地激光的视场角对所述光学天线进行视场角匹配，获得匹配后的视场角；

需要说明的是，反馈模块是用于调节可调焦红外相机的焦距，使得其视场角与光学天线视场角相等的模块。其中，光学天线视场角是光学天线设计参数，为已知数值，视场角匹配是装调过程中的重要步骤，进行视场角匹配能够保证收发光束的光路共光轴，以提高光纤耦合装调***的精确性。其中，可调焦红外相机是能够调节焦距和聚焦距离的红外热像仪器，通过相机获取的激光光斑的清晰成像，以进行光纤耦合装调。

所述扫描模块4，用于在基于所述匹配后的视场角使所述收发光束的光路共光轴后，带动所述光纤法兰5进行扫描。

需要说明的是，扫描模块是控制光纤法兰进行三维扫描的模块，在扫描过程中可扫描各扫描点位置及相应位置对应的光功率数值，并根据数值离散点，建立光能量分布模型。例如扫描过程可以三维螺旋扫描和跳步扫描交替进行，例如每完成1次三维螺旋扫描后，进行1次跳步扫描。

所述扫描模块4，还用于根据扫描过程所构建的能量分布模型控制所述光纤法兰5移动到最佳位姿点，并基于所述最佳位姿点将所述光纤法兰5固定到所述光学天线6的尾端端面。

需要说明的是，能量分布模型是扫描模块扫描过程中，根据各扫描点位置及相应位置对应的光功率数值建立的光能量分布的模型；通过能量分布模型可根据实际需要，选取模型中相应的离散点，控制光纤法兰移动到该离散点完成相应的光纤耦合装调。

可理解的是，最佳位姿点是基于实际需要进行耦合的最佳点。例如在光纤耦合装调过程中，需要的耦合效率为百分之八十，则可以根据能量分布模型直接找到符合百分之八十耦合效率的位姿点，完成实际需要的光纤耦合装调；例如需要的耦合效率为百分之九十，则可以根据能量分布模型直接找到符合百分之九十耦合效率的位姿点，完成实际需要的光纤耦合装调。因此，可通过能量分布模型直接选取实际需要的离散点，控制光纤法兰移动到该离散点快速准确完成相应的光纤耦合装调，缩短了光纤耦合装调的时间，从而提高了光纤耦合装调的效率。

为了便于理解，参考图2，图2为本发明光纤耦合装调***第一实施例的光纤法兰安装***图。光纤耦合装调***用于将耦合光纤3通过光纤法兰与光学天线6连接，完成光纤耦合的装调完成。在经过上述的装调后，可将光束隔离模块与耦合光纤分离、扫描模块与光纤法兰分离，这样光纤耦合装调完成。最终将保留光学天线、光纤法兰和耦合光纤（也即图2中所包含的元素），其余的为辅助装调设备，可分离。光学天线、光纤法兰、耦合光纤组成的新***是进行激光通信的***，分离可以使得辅助装调设备与其他的光学天线、光纤法兰、耦合光纤重新组成一套光纤耦合装调***，提高重复使用利用率。

本实施例光束隔离模块用于隔离收发光束，以供后续的调的准确性；所述反馈模块通过调节可调焦红外相机的焦距，使得其视场角与光学天线视场角相等，获得匹配后的视场角；可保证后续的收发光束的光路共光轴，以提高光纤耦合装调***的精确性。接着所述扫描模块在基于所述匹配后的视场角使所述收发光束的光路共光轴后，带动所述光纤法兰进行扫描；在扫描过程中可扫描各扫描点位置及相应位置对应的光功率数值，并根据数值离散点，建立光能量分布模型。最后通过扫描过程所构建的能量分布模型控制根据实际需要，选取模型中相应的离散点，控制光纤法兰移动到该离散点，并基于所述最佳位姿点将所述光纤法兰固定到所述光学天线的尾端端面，完成相应的光纤耦合装调。由于本实施例通过控制光纤法兰进行扫描，建立能量分布模型，可根据能量分布模型直观地确定最佳位姿点，避免了不断调整试错来确定位姿的情况发生，缩短了光纤耦合装调的时间，从而提高了光纤耦合效率。

基于上述第一实施例，提出本发明光纤耦合装调***的第二实施例。

在本实施例中，参考图3，图3为本发明光纤耦合装调***第二实施例的光纤耦合平面图。为了保证耦合光纤之间的准确对齐和调整，所述光纤耦合装调***还包括：调整架模块70；

其中，所述调整架模块70与所述光学天线6的另一端连接；

所述调整架模块70，用于根据所述匹配后的视场角对所述光学天线6进行光斑中心重合调整，以使所述收发光束的光路共光轴；

所述扫描模块4，还用于在所述收发光束的光路共光轴后，按预设的扫描策略带动所述光纤法兰5进行扫描，所述扫描策略为三维螺旋扫描和跳步扫描交替进行；

需要说明的是，调整架模块是用于光纤连接和调整的模块，以保持光纤之间的准确对齐和调整。通过调整架模块可实现对光学天线进行精确调整，确保高效的光信号传输。

应理解的是，扫描策略是扫描模块控制光纤法兰进行三维扫描的策略，例如扫描过程可以三维螺旋扫描和跳步扫描交替进行。例如每完成1次三维螺旋扫描后，进行1次跳步扫描。

其中，三维螺旋扫描的具体过程参考图4，图4为本发明光纤耦合装调***第二实施例的三维螺旋扫描示意图。在光纤领域中，三维螺旋扫描是以螺旋状的方式进行扫描和调整光纤连接点的扫描方式，可确定耦合光纤和光学天线连接的位置、角度和相对偏移等参数。通过三维螺旋扫描，可以获取精确的光纤连接点的位置和相对方位信息，以确保光纤连接的准确性和稳定性。

其中，跳步扫描的具体过程参考图5，图5为本发明光纤耦合装调***第二实施例的跳步扫描示意图，在光纤领域中，跳步扫描是通过跳跃式的移动来扫描和定位耦合光纤和光学天线连接点的扫描方式，以获取位置、角度和相对偏移等参数。通过跳步扫描，可以实现对光纤连接点的精确测量和定位，以确保光纤连接的准确性和稳定性。

所述反馈模块8，还用于获取所述扫描模块4扫描过程的光功率数值，并基于所述光功率数值构建能量分布模型。

在具体实现中，在匹配后的视场角的基础上，可通过调节此调整架模块对所述光学天线的位置进行调整，使得在光学天线的激光光斑中心与可调焦红外相机到的靶面中心重合，实现光学天线收发光路共光轴。然后在所述收发光束的光路共光轴后，扫描模块按预设的扫描策略带动所述光纤法兰三维螺旋扫描和跳步扫描交替进行；同时在扫描过程中反馈模块可获取各扫描点位置及相应位置对应的光功率数值，根据数值离散点，建立光能量分布模型。从而在调整架模块保证耦合光纤之间的准确对齐和调整的情况下，提高模型构建的精确性。

进一步地，如图3所示，本实施例中所述扫描模块40包括：精密调整台4-1和调整台上位机4-2；

其中，所述精密调整台4-1与所述光纤法兰5夹紧连接，所述调整台上位机4-2与所述精密调整台4-1连接；

所述精密调整台4-1，用于按预设的扫描策略带动所述光纤法兰5进行扫描，所述扫描策略为三维螺旋扫描和跳步扫描交替进行；

所述调整台上位机4-2，还用于基于所述能量分布模型控制所述精密调整台，以带动所述光纤法兰5移动到扫描过程中对应的离散点，并基于所述离散点将所述光纤法兰5固定到所述光学天线6的尾端端面。

需要说明的是，精密调整台在耦合完成前与光纤法兰夹紧连接，当光纤耦合完成后精密调整台与光纤法兰分离，调整台上位机是精密调整台的上位机，可以通过调整台上位机编程控制精密调整台运动，从而带动光纤法兰运动。

可理解的是，控制精密调整台移动的原则是保证光学天线中各个天线阵元间的耦合效率一致性，例如有光学天线1、2、3、4，当天线1耦合完成后，设其接收到的功率为a，为了保证天线2、3、4也能接收到相同的功率，可找到天线2、3、4能量分布模型中功率为b的点，将精密调整台移到相应的点，使得天线2、3、4接收到的能量也为b，保证阵列化排布中各个天线的耦合效率一致，保持耦合一致性，有利于光电探测和信号处理。如果不考虑一致性，单纯追求耦合效率的最优，可将精密调整台移动到能量分布模型中最大点相对应的位置，以实现根据实际需要进行选取。

在具体实现中，例如将精密调整台的初始位置记为()，定义光学天线的轴线方向为z轴，激光发射方向为z轴正向，激光接收方向为z轴负向，z轴正向也即三维螺旋扫描的旋进方向。以光学天线的激光光斑为中心起始点，调整台上位机控制精密调整台在光纤视场内沿着Z轴方向带动光纤法兰进行三维螺旋扫描，每完成1次三维螺旋扫描后（三维螺旋扫描方式如图4所示），进行1次跳步扫描（跳步扫描方式如图5所示）。从而在扫描过程中可获得准确的数值离散点，提高能量分布模型的准确性。

进一步地，三维螺旋扫描和跳步扫描策略与跟踪电磁振镜相比，精密调整台的控制方式将更加灵活，可以实现xyz运动以及绕相应轴的旋转，自由度更多；也可以使用其他扫描方式，本实施例对此不加以限制。

进一步地，如图3所示，本实施例中所述反馈模块8还包括：光能量探测器1和上位计算机8-3；

其中，所述光能量探测器1分别与所述光束隔离模块20的第三端和所述上位计算机8-3连接，所述上位计算机8-3与所述可调焦红外相机8-2连接；

所述光能量探测器1，用于对所述耦合光纤3反向输出的探测激光进行探测，并将获得的探测光功率值反馈至所述上位计算机8-3；

所述上位计算机8-3，用于根据所述探测光功率值观测激光在所述可调焦红外相机8-2上的光斑位置和光斑质量。

需要说明的是，光能量探测器是用于探测激光能量的设备，光能量探测器可将探测的光功率值实时反馈到上位计算机。

在具体实现中，光能量探测器对所述耦合光纤反向输出的探测激光进行探测，并将获得的探测光功率值反馈至所述上位计算机；上位计算机根据所述探测光功率值观测激光在所述可调焦红外相机上的光斑位置和光斑质量，以实现对光纤耦合装调过程中的观测，提高装调的效率。

进一步地，参考图6，图6为本发明光纤耦合装调***第二实施例的反馈模块布局示意图。本实施例中所述反馈模块8还包括：探测激光器8-5、探测天线8-4和波长分光片8-1；

其中，所述波长分光片8-1以预设角度置于所述光学天线6和所述可调焦红外相机8-2之间，所述探测天线8-4垂直置于光学天线6和可调焦红外相机8-2轴线外侧，所述探测激光器8-5与所述探测天线8-4连接；

所述探测天线8-4，用于将所述探测激光器8-5发出的探测激光发射至所述波长分光片8-1，以使所述波长分光片8-1将所述探测激光反射至所述光学天线6。

需要说明的是，预设角度是根据实际需求设置的角度，例如45度、60度等。波长分光片是将输入光信号按照不同的波长进行分离或者合并的器件，通过调整波长分光片光栅的周期、倾斜角度或者干涉腔的长度，可以实现对不同波长的光信号进行分离或合并。

可理解的是，探测激光器是包含激光发射和光电探测功能的器件，用于发送和接收光信号。探测天线是用于将探测激光传输给波长分光片进行处理的器件。

应理解的是，所述探测天线垂直置（90度垂直）于光学天线和可调焦红外相机轴线外侧。

在具体实现中，探测天线垂直置于光学天线和可调焦红外相机轴线外侧，且保证探测激光器发射的激光经过波长分光片反射后进入到光学天线，以供光纤耦合装调进行收发光路共光轴校对。

进一步地，本实施例中所述上位计算机8-3，还用于获取所述扫描模块扫描过程的光功率数值，并根据所述光功率数值的数值离散点构建能量分布模型。

在具体实现中，上位计算机可统计精密调整台扫描过程中各扫描点位置及相应位置对应的光功率数值，根据数值离散点，建立能量分布模型；以通过实施观测的光功率数值构建精准的能量分布模型，从而提高耦合效率。

进一步地，如图3和图7所示，图7为本发明光纤耦合装调***第二实施例的环形器原理示意图。本实施例中所述光束隔离模块20包括环形器2，所述调整架模块70包括五维调整架7。

需要说明的是，环形器用于隔离收发光束的器件。如图3和图7所示，环形器一般情况下存在3个端口，分别是端口1、端口2、端口3，其特性是，从端口2输入的激光，需从端口3输出，从端口1输入的激光需从端口2输出，应用其目的是进行收发光束隔离。类似的还有光栅耦合器、干涉仪等，本实施例对此不加以限制。

可理解的是，五维调整架是用于对光纤天线进行位姿调整的器件。五维调整架提供了多个方向上的微小调整能力，以便进行精确的光纤对准。这些方向通常包括三个旋转轴（pitch、yaw、roll）和两个平移轴（X、Y）。使用五维调整架，可通过微调旋钮或螺丝来调整光学天线的位置和角度，使其与耦合光纤的纤芯精确对准。这种对准过程可以优化耦合效率，最大限度地减少***损耗和反射。调整架模块还包括类似的三维调整架、光纤***等，本实施例对此不加以限制。

进一步地，如图3和图6所示，所述光纤法兰5以一定间隙位于所述光学天线6的尾端端面；所述波长分光片8-1呈45°的角度置于所述光学天线6和所述可调焦红外相机8-2之间。

需要说明的是，光纤法兰一端连接耦合光纤，另一端位于光学天线的尾端，保证光纤法兰端面与光学天线尾端面具有一定间隙（大小由光斑实际焦点与设计焦点之间的误差确定，根据经验一般小于1mm，也可以根据光学仿真得出）。当光纤法兰与光学天线直接连接时，由于两者之间存在形状差异、材料不匹配等因素，光信号在连接界面会发生反射。这些反射会导致信号损耗和干扰，降低***的传输效率和性能，此外，如果两者紧密接触，可能会产生机械应力，进一步增加信号损耗和可靠性问题。因此通过保留一定的间隙，在光纤法兰和光学天线之间引入空气或其他适当介质，可以减少反射和损耗。通过光纤耦合装调进行适当的调整，以确保光纤法兰和光学天线之间的连接性能最优化。

可理解的是，波长分光片呈45°置于光学天线和可调焦红外相机之间，其特性是透射波长为B的激光，反射波长为A的激光，其中，探测激光器发射激光波长为A；本地激光器发射激光波长为B。

为了便于理解，以上述实施例中光纤耦合装调***的具体设备组成进行说明，但并不对本方案进行限定。如图3所示，***可包括光能量探测器1、环形器2、耦合光纤3、扫描模块4、光纤法兰5、光学天线6、五维调整架7、反馈模块8、本地激光器9；扫描模块4由精密调整台4-1、调整台上位机4-2组成；反馈模块8由波长分光片8-1、可调焦红外相机8-2、上位计算机8-3、探测天线8-4、探测激光器8-5组成。光能量探测器1与环形器2的端口3通过光纤连接，光能量探测器1探测的光功率值实时反馈到上位计算机8-3；环形器2的端口1与本地激光器9通过光纤连接，环形器2的端口2与光纤法兰5通过耦合光纤3连接，环形器2是成熟的光纤器件，一般情况下存在3个端口，分别是端口1、端口2、端口3，其特性是，从端口2输入的激光，只能从端口3输出，从端口1输入的激光只能从端口2输出，应用其目的是进行收发光束隔离；精密调整台4-1在耦合完成前与光纤法兰5夹紧连接，当光纤耦合完成后精密调整台4-1与光纤法兰5分离，调整台上位机4-2是精密调整台4-1的上位机，可以通过调整台上位机4-2编程控制精密调整台4-1运动，从而带动光纤法兰5运动；光纤法兰5一端连接耦合光纤3，另一端位于光学天线6的尾端，当光纤耦合完成后，光纤法兰5固定到光学天线6的尾端端面；光学天线6与五维调整架7固定连接，当光纤耦合完成后光学天线6与五维调整架7分离；波长分光片8-1呈45°置于光学天线6和可调焦红外相机8-2之间，其特性是透射波长为B的激光，反射波长为A的激光，上位计算机8-3用于实时观测激光在可调焦红外相机8-2上的光斑位置和光斑质量，探测天线8-4垂直置于光学天线6和可调焦红外相机8-2轴线外侧，且保证探测激光器8-5发射的激光经过波长分光片8-1反射后进入到光学天线6，探测激光器8-5发射激光波长为A；本地激光器9发射激光波长为B。其装调过程为：

步骤1、搭建***：根据如上布局，搭建装调***，保证图3中波长分光片8-1、可调焦红外相机8-2和探测天线8-4的几何关系，保证光纤法兰5端面与光学天线6尾端面具有一定间隙（的大小由光斑实际焦点与设计焦点之间的误差确定，根据经验一般小于1mm，也可以根据光学仿真得出），记此时精密调整台4-1位置为()，定义光学天线6的轴线方向为z轴，激光发射方向为z轴正向，激光接收方向为z轴负向，z轴正向也即步骤5中三维螺旋扫描的旋进方向，旋进范围为（0,/>）。

步骤2、启动***：启动光能量探测器1、扫描模块4、反馈模块8和本地激光器9。

步骤3、视场角匹配：调节可调焦红外相机8-2焦距，使得其视场角与光学天线6视场角相等（光学天线视场角是光学天线设计参数，为已知数值，视场角匹配是装调过程中的重要步骤，进行视场角匹配后才可以保证步骤4中的收发光路共光轴，否则即使将光斑中心与可调焦红外相机8-2探测器靶面中心重合，光能量探测器1也不一定能探测到光功率）。

步骤4、收发光路共光轴：观察上位计算机8-3，调节五维调整架7使得光斑中心与可调焦红外相机8-2探测器靶面中心重合（由于步骤3已经进行了视场角匹配，所以通过步骤4可以实现光学天线6收发光路共光轴）。

步骤5、扫描：以()为中心起始点，调整台上位机4-2控制精密调整台4-1在光纤视场内沿着Z轴方向带动光纤法兰5进行三维螺旋扫描，扫描的z轴移动范围为（0,/>），每完成1次三维螺旋扫描后（三维螺旋扫描方式如图4所示），进行1次跳步扫描（跳步扫描如图5所示）。

步骤6、建模：上位计算机8-3统计精密调整台4-1扫描过程中各扫描点位置及相应位置对应的光功率数值，根据数值离散点，建立光能量分布模型。

步骤7、控制精密调整台：根据实际需要，选取模型中相应离散点，控制精密调整台4-1移动到该离散点。

步骤8、固定光纤法兰：将光纤法兰5固定到光学天线6的尾端端面。

步骤9、分离装调***：环形器2与耦合光纤3分离、精密调整台4-1与光纤法兰5分离、光学天线6与五维调整架7分离，光纤耦合装调完成。

本实施例在匹配后的视场角的基础上，可通过调节此调整架模块对所述光学天线的位置进行调整，使得在光学天线的激光光斑中心与可调焦红外相机到的靶面中心重合，实现光学天线收发光路共光轴。然后在所述收发光束的光路共光轴后，扫描模块按预设的扫描策略带动所述光纤法兰三维螺旋扫描和跳步扫描交替进行；同时在扫描过程中反馈模块可获取各扫描点位置及相应位置对应的光功率数值，根据数值离散点，建立光能量分布模型。从而在调整架模块保证耦合光纤之间的准确对齐和调整的情况下，提高模型构建的精确性。进一步地，例如将精密调整台的初始位置记为()，定义光学天线的轴线方向为z轴，激光发射方向为z轴正向，激光接收方向为z轴负向，z轴正向也即三维螺旋扫描的旋进方向。以光学天线的激光光斑为中心起始点，调整台上位机控制精密调整台在光纤视场内沿着Z轴方向带动光纤法兰进行三维螺旋扫描，每完成1次三维螺旋扫描后（三维螺旋扫描方式如图4所示），进行1次跳步扫描（跳步扫描方式如图5所示）。从而在扫描过程中可获得准确的数值离散点，提高能量分布模型的准确性。由于本实施例通过利用环形器进行收发光束隔离，利用五维调整架和可调焦红外相机实现收发光路共光轴，利用精密调整台控制光纤法兰进行三维螺旋扫描和跳步扫描，建立光能量分布模型，能够缩短寻找光纤端面最佳位姿点时间，以提高光纤耦合效率。

参照图8，本发明光纤耦合装调***提出一种光纤耦合装调方法，图8为本发明光纤耦合装调方法第一实施例的流程示意图。其***包括光束隔离模块、耦合光纤、光纤法兰、光学天线、扫描模块和反馈模块；所述光束隔离模块的第一端与本地激光器连接，所述光束隔离模块的第二端与所述耦合光纤的一端连接，所述光束隔离模块的第三端与所述反馈模块的一端连接，所述耦合光纤的另一端与所述光纤法兰的一端连接，所述光纤法兰的另一端位于所述光学天线的尾端端面，所述扫描模块与所述光纤法兰夹紧连接，所述反馈模块包括可调焦红外相机，所述可调焦红外相机的视场角与所述光学天线的视场角相对；所述方法包括：

步骤S10：所述光束隔离模块隔离收发光束，将所述本地激光器发射的本地激光传输至所述耦合光纤，将所述耦合光纤反向输出的探测激光传输至所述反馈模块，所述收发光束为所述本地激光和所述探测激光。

需要说明的是，光束隔离模块是用于对收发光束进行隔离的模块。如上述光束隔离模块的三个端口分别与本地激光器、耦合光纤和反馈模块连接，例如端口1与本地激光器连接，端口2与耦合光纤连接，端口3与反馈模块连接；通过光束隔离模块，可以将从端口2输入的激光只能从端口3输出，从端口1输入的激光只能从端口2输出，以实现收发光束隔离。

可理解的是，耦合光纤是通过光纤接口进行光信号传输的光纤，可实现光信号的传输和耦合。光纤法兰可以是用于连接光纤和光学天线的装置，一般由具有光纤接口的组件和与其他光学器件（如激光器、光放大器或光传感器）连接的法兰组成，可提供稳定的机械支撑和精确的光学对准，能够确保耦合光纤与光学天线之间的最佳光耦合效果，从而实现高效的光信号传输。光学天线是利用光学技术来接收和发送无线电波的设备，一般可由光学元件（例如透镜或反射器）和光电子设备（例如光电二极管或光纤）组成，用于将无线电信号转换为光信号或将光信号转换为无线电信号。

应理解的是，本地激光是本地激光器发射的激光，从耦合光纤一侧进入光纤通道；探测激光是从光学天线一侧输入的激光；通过根据探测激光和本地激光的光路对光纤法兰进行调整，可实现耦合光纤与光学天线之间的传输和耦合，实现光纤耦合的装调。

步骤S20：所述反馈模块根据所述探测激光的视场角和所述本地激光的视场角对所述光学天线进行视场角匹配，获得匹配后的视场角。

需要说明的是，反馈模块是用于调节可调焦红外相机的焦距，使得其视场角与光学天线视场角相等的模块。其中，光学天线视场角是光学天线设计参数，为已知数值，视场角匹配是装调过程中的重要步骤，进行视场角匹配能够保证收发光束的光路共光轴，以提高光纤耦合装调***的精确性。其中，可调焦红外相机是能够调节焦距和聚焦距离的红外热像仪器，通过相机获取的激光光斑的清晰成像，以进行光纤耦合装调。

步骤S30：所述扫描模块在基于所述匹配后的视场角使所述收发光束的光路共光轴后，带动所述光纤法兰进行扫描。

需要说明的是，扫描模块是控制光纤法兰进行三维扫描的模块，在扫描过程中可扫描各扫描点位置及相应位置对应的光功率数值，并根据数值离散点，建立光能量分布模型。例如扫描过程可以三维螺旋扫描和跳步扫描交替进行，例如每完成1次三维螺旋扫描后，进行1次跳步扫描。

步骤S40：所述扫描模块根据扫描过程所构建的能量分布模型控制所述光纤法兰移动到最佳位姿点，并基于所述最佳位姿点将所述光纤法兰固定到所述光学天线的尾端端面。

需要说明的是，能量分布模型是扫描模块扫描过程中，根据各扫描点位置及相应位置对应的光功率数值建立的光能量分布的模型；通过能量分布模型可根据实际需要，选取模型中相应的离散点，控制光纤法兰移动到该离散点完成相应的光纤耦合装调。

可理解的是，最佳位姿点是基于实际需要进行耦合的最佳点。例如在光纤耦合装调过程中，需要的耦合效率为百分之八十，则可以根据能量分布模型直接找到符合百分之八十耦合效率的位姿点，完成实际需要的光纤耦合装调；例如需要的耦合效率为百分之九十，则可以根据能量分布模型直接找到符合百分之九十耦合效率的位姿点，完成实际需要的光纤耦合装调。因此，可通过能量分布模型直接选取实际需要的离散点，控制光纤法兰移动到该离散点快速准确完成相应的光纤耦合装调，缩短了光纤耦合装调的时间，从而提高了光纤耦合装调的效率。

本实施例光束隔离模块用于隔离收发光束，以供后续的调的准确性；所述反馈模块通过调节可调焦红外相机的焦距，使得其视场角与光学天线视场角相等，获得匹配后的视场角；可保证后续的收发光束的光路共光轴，以提高光纤耦合装调***的精确性。接着所述扫描模块在基于所述匹配后的视场角使所述收发光束的光路共光轴后，带动所述光纤法兰进行扫描；在扫描过程中可扫描各扫描点位置及相应位置对应的光功率数值，并根据数值离散点，建立光能量分布模型。最后通过扫描过程所构建的能量分布模型控制根据实际需要，选取模型中相应的离散点，控制光纤法兰移动到该离散点，并基于所述最佳位姿点将所述光纤法兰固定到所述光学天线的尾端端面，完成相应的光纤耦合装调。由于本实施例通过控制光纤法兰进行扫描，建立能量分布模型，可根据能量分布模型直观地确定最佳位姿点，避免了不断调整试错来确定位姿的情况发生，缩短了光纤耦合装调的时间，从而提高了光纤耦合效率。

参照图9，图9为本发明光纤耦合装调方法第二实施例的光纤耦合装调流程图。基于上述图8所示的实施例，提出本发明光纤耦合装调方法的第二实施例。

所述步骤S40之后，所述方法还包括：对所述光纤耦合装调***进行分离，将所述光束隔离模块与所述耦合光纤分离，将所述扫描模块与所述光纤法兰分离，完成光纤耦合装调。

为了便于理解，以上述实施例中光纤耦合装调***的具体设备组成进行说明，参考图3，***可包括光能量探测器1、环形器2、耦合光纤3、扫描模块4、光纤法兰5、光学天线6、五维调整架7、反馈模块8、本地激光器9；扫描模块4由精密调整台4-1、调整台上位机4-2组成；反馈模块8由波长分光片8-1、可调焦红外相机8-2、上位计算机8-3、探测天线8-4、探测激光器8-5组成。光能量探测器1与环形器2的端口3通过光纤连接，光能量探测器1探测的光功率值实时反馈到上位计算机8-3；环形器2的端口1与本地激光器9通过光纤连接，环形器2的端口2与光纤法兰5通过耦合光纤3连接，环形器2是成熟的光纤器件，一般情况下存在3个端口，分别是端口1、端口2、端口3，其特性是，从端口2输入的激光，只能从端口3输出，从端口1输入的激光只能从端口2输出，应用其目的是进行收发光束隔离；精密调整台4-1在耦合完成前与光纤法兰5夹紧连接，当光纤耦合完成后精密调整台4-1与光纤法兰5分离，调整台上位机4-2是精密调整台4-1的上位机，可以通过调整台上位机4-2编程控制精密调整台4-1运动，从而带动光纤法兰5运动；光纤法兰5一端连接耦合光纤3，另一端位于光学天线6的尾端，当光纤耦合完成后，光纤法兰5固定到光学天线6的尾端端面；光学天线6与五维调整架7固定连接，当光纤耦合完成后光学天线6与五维调整架7分离；波长分光片8-1呈45°置于光学天线6和可调焦红外相机8-2之间，其特性是透射波长为B的激光，反射波长为A的激光，上位计算机8-3用于实时观测激光在可调焦红外相机8-2上的光斑位置和光斑质量，探测天线8-4垂直置于光学天线6和可调焦红外相机8-2轴线外侧，且保证探测激光器8-5发射的激光经过波长分光片8-1反射后进入到光学天线6，探测激光器8-5发射激光波长为A；本地激光器9发射激光波长为B。***的装调过程如图9所示：

步骤1、搭建***：根据如上布局，搭建装调***，保证图3中波长分光片8-1、可调焦红外相机8-2和探测天线8-4的几何关系，保证光纤法兰5端面与光学天线6尾端面具有一定间隙（的大小由光斑实际焦点与设计焦点之间的误差确定，根据经验一般小于1mm，也可以根据光学仿真得出），记此时精密调整台4-1位置为()，定义光学天线6的轴线方向为z轴，激光发射方向为z轴正向，激光接收方向为z轴负向，z轴正向也即步骤5中三维螺旋扫描的旋进方向，旋进范围为（0,/>）。

步骤2、启动***：启动光能量探测器1、扫描模块4、反馈模块8和本地激光器9。

步骤3、视场角匹配：调节可调焦红外相机8-2焦距，使得其视场角与光学天线6视场角相等（光学天线视场角是光学天线设计参数，为已知数值，视场角匹配是装调过程中的重要步骤，进行视场角匹配后才可以保证步骤4中的收发光路共光轴，否则即使将光斑中心与可调焦红外相机8-2探测器靶面中心重合，光能量探测器1也不一定能探测到光功率）。

步骤4、收发光路共光轴：观察上位计算机8-3，调节五维调整架7使得光斑中心与可调焦红外相机8-2探测器靶面中心重合（由于步骤3已经进行了视场角匹配，所以通过步骤4可以实现光学天线6收发光路共光轴）。

步骤5、扫描：以()为中心起始点，调整台上位机4-2控制精密调整台4-1在光纤视场内沿着Z轴方向带动光纤法兰5进行三维螺旋扫描，扫描的z轴移动范围为（0,/>），每完成1次三维螺旋扫描后（三维螺旋扫描方式如图4所示），进行1次跳步扫描（跳步扫描如图5所示）。

步骤6、建模：上位计算机8-3统计精密调整台4-1扫描过程中各扫描点位置及相应位置对应的光功率数值，根据数值离散点，建立光能量分布模型。

步骤7、控制精密调整台：根据实际需要，选取模型中相应离散点，控制精密调整台4-1移动到该离散点。

步骤8、固定光纤法兰：将光纤法兰5固定到光学天线6的尾端端面。

步骤9、分离装调***：环形器2与耦合光纤3分离、精密调整台4-1与光纤法兰5分离、光学天线6与五维调整架7分离，光纤耦合装调完成。

本实施例通过控制光纤法兰进行扫描，建立能量分布模型，可根据能量分布模型直观地确定最佳位姿点，避免了不断调整试错来确定位姿的情况发生，缩短了光纤耦合装调的时间，从而提高了光纤耦合效率。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者***不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者***所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者***中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质（如只读存储器/随机存取存储器、磁碟、光盘）中，包括若干指令用以使得一台终端设备（可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述的方法。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种光纤耦合装调***，其特征在于，所述光纤耦合装调***包括：光束隔离模块、耦合光纤、光纤法兰、光学天线、扫描模块和反馈模块；

其中，所述光束隔离模块的第一端与本地激光器连接，所述光束隔离模块的第二端与所述耦合光纤的一端连接，所述光束隔离模块的第三端与所述反馈模块的一端连接，所述耦合光纤的另一端与所述光纤法兰的一端连接，所述光纤法兰的另一端位于所述光学天线的尾端端面，所述扫描模块与所述光纤法兰夹紧连接，所述反馈模块包括可调焦红外相机，所述可调焦红外相机的视场角与所述光学天线的视场角相对；

所述光束隔离模块，用于隔离收发光束，将所述本地激光器发射的本地激光传输至所述耦合光纤，将所述耦合光纤反向输出的探测激光传输至所述反馈模块，所述收发光束为所述本地激光和所述探测激光；

所述反馈模块，用于根据所述探测激光的视场角和所述本地激光的视场角对所述光学天线进行视场角匹配，获得匹配后的视场角；

所述扫描模块，用于在基于所述匹配后的视场角使所述收发光束的光路共光轴后，带动所述光纤法兰进行扫描；

所述扫描模块，还用于根据扫描过程所构建的能量分布模型控制所述光纤法兰移动到最佳位姿点，并基于所述最佳位姿点将所述光纤法兰固定到所述光学天线的尾端端面。

2.如权利要求1所述的光纤耦合装调***，其特征在于，所述光纤耦合装调***还包括：调整架模块；

其中，所述调整架模块与所述光学天线的另一端连接；

所述调整架模块，用于根据所述匹配后的视场角对所述光学天线进行光斑中心重合调整，以使所述收发光束的光路共光轴；

所述扫描模块，还用于在所述收发光束的光路共光轴后，按预设的扫描策略带动所述光纤法兰进行扫描，所述扫描策略为三维螺旋扫描和跳步扫描交替进行；

所述反馈模块，还用于获取所述扫描模块扫描过程的光功率数值，并基于所述光功率数值构建能量分布模型。

3.如权利要求2所述的光纤耦合装调***，其特征在于，所述扫描模块包括：精密调整台和调整台上位机；

其中，所述精密调整台与所述光纤法兰夹紧连接，所述调整台上位机与所述精密调整台连接；

所述精密调整台，用于按预设的扫描策略带动所述光纤法兰进行扫描，所述扫描策略为三维螺旋扫描和跳步扫描交替进行；

所述调整台上位机，还用于基于所述能量分布模型控制所述精密调整台，以带动所述光纤法兰移动到扫描过程中对应的离散点，并基于所述离散点将所述光纤法兰固定到所述光学天线的尾端端面。

4.如权利要求3所述的光纤耦合装调***，其特征在于，所述反馈模块还包括：光能量探测器和上位计算机；

其中，所述光能量探测器分别与所述光束隔离模块的第三端和所述上位计算机连接，所述上位计算机与所述可调焦红外相机连接；

所述光能量探测器，用于对所述耦合光纤反向输出的探测激光进行探测，并将获得的探测光功率值反馈至所述上位计算机；

所述上位计算机，用于根据所述探测光功率值观测激光在所述可调焦红外相机上的光斑位置和光斑质量。

5.如权利要求4所述的光纤耦合装调***，其特征在于，所述反馈模块还包括：探测激光器、探测天线和波长分光片；

其中，所述波长分光片以预设角度置于所述光学天线和所述可调焦红外相机之间，所述探测天线垂直置于光学天线和可调焦红外相机轴线外侧，所述探测激光器与所述探测天线连接；

所述探测天线，用于将所述探测激光器发出的探测激光发射至所述波长分光片，以使所述波长分光片将所述探测激光反射至所述光学天线。

6.如权利要求5所述的光纤耦合装调***，其特征在于，所述上位计算机，还用于获取所述扫描模块扫描过程的光功率数值，并根据所述光功率数值的数值离散点构建能量分布模型。

7.如权利要求6所述的光纤耦合装调***，其特征在于，所述光束隔离模块包括环形器，所述调整架模块包括五维调整架。

8.如权利要求7所述的光纤耦合装调***，其特征在于，所述光纤法兰以一定间隙位于所述光学天线的尾端端面；所述波长分光片呈45°的角度置于所述光学天线和所述可调焦红外相机之间。

9.一种光纤耦合装调方法，其特征在于，所述光纤耦合装调方法应用于如权利要求1-8任一项所述的光纤耦合装调***，所述***包括光束隔离模块、耦合光纤、光纤法兰、光学天线、扫描模块和反馈模块；所述光束隔离模块的第一端与本地激光器连接，所述光束隔离模块的第二端与所述耦合光纤的一端连接，所述光束隔离模块的第三端与所述反馈模块的一端连接，所述耦合光纤的另一端与所述光纤法兰的一端连接，所述光纤法兰的另一端位于所述光学天线的尾端端面，所述扫描模块与所述光纤法兰夹紧连接，所述反馈模块包括可调焦红外相机，所述可调焦红外相机的视场角与所述光学天线的视场角相对；所述方法包括：

所述光束隔离模块隔离收发光束，将所述本地激光器发射的本地激光传输至所述耦合光纤，将所述耦合光纤反向输出的探测激光传输至所述反馈模块，所述收发光束为所述本地激光和所述探测激光；

所述反馈模块根据所述探测激光的视场角和所述本地激光的视场角对所述光学天线进行视场角匹配，获得匹配后的视场角；

所述扫描模块在基于所述匹配后的视场角使所述收发光束的光路共光轴后，带动所述光纤法兰进行扫描；

所述扫描模块根据扫描过程所构建的能量分布模型控制所述光纤法兰移动到最佳位姿点，并基于所述最佳位姿点将所述光纤法兰固定到所述光学天线的尾端端面。

10.如权利要求9所述的光纤耦合装调方法，其特征在于，所述扫描模块根据扫描过程所构建的能量分布模型控制所述光纤法兰移动到最佳位姿点，并基于所述最佳位姿点将所述光纤法兰固定到所述光学天线的尾端端面之后，所述方法还包括：

对所述光纤耦合装调***进行分离，将所述光束隔离模块与所述耦合光纤分离，将所述扫描模块与所述光纤法兰分离，完成光纤耦合装调。