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龙图腾网获悉中国科学院西安光学精密机械研究所申请的专利一种水下大范围搜索跟踪双工激光通信装置及方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119254340B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-01-13发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411257869.4，技术领域涉及：H04B10/80；该发明授权一种水下大范围搜索跟踪双工激光通信装置及方法是由聂文超;谢琛华;李鹏;廖佩璇;郑运强;常畅;李广英;汪伟设计研发完成，并于2024-09-09向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种水下大范围搜索跟踪双工激光通信装置及方法在说明书摘要公布了：本发明涉及水下激光通信装置及方法，具体涉及一种水下大范围搜索跟踪双工激光通信装置及方法，解决了水下随机运动平台间难以快速定向、建立光通信链路的技术问题。本发明采用二维转台配合光电探测器和图像探测器分别进行一级大范围扫描和二级精跟踪扫描，既保证了大的扫描范围，又具有高速、高精度的特点，针对水下非合作目标场景，可快速缩小不确定区域，完成初始指向，再通过获取激光光斑质心位置对其进行定位跟踪，实现水下随机运动平台的发现、捕获，可快速建立光通信链路，同时有效提高了通信距离和通信速率，设备整体布局紧凑小型化，易于工程应用。

本发明授权一种水下大范围搜索跟踪双工激光通信装置及方法在权利要求书中公布了：1.一种水下大范围搜索跟踪双工激光通信方法，采用的水下大范围搜索跟踪双工激光通信装置包括两个结构相同的光通信机，两个光通信机分别安装在本端设备和对端设备上，其特征在于：所述光通信机包括由固定座6和透明光学窗口5构成的密封舱1、设置在密封舱1内的二维转台2和主控单元4，以及设置在二维转台2上的收发离轴式光学系统3； 所述收发离轴式光学系统3靠近透明光学窗口5设置，包括相互平行的发射支路9与接收支路10； 所述发射支路9包括用于发出信标光和或通信光的激光器11，以及沿激光传输方向依次设置的激光准直器12和第一变焦镜头13； 所述接收支路10包括沿光束传输方向依次设置的第二变焦镜头14和分光棱镜15，分光棱镜15的透射光路和反射光路上分别设置有一级大范围扫描及通信单元和二级精跟踪扫描单元，一级大范围扫描及通信单元包括沿光束传播方向依次设置的准直聚焦单元和光电探测器21，二级精跟踪扫描单元包括沿光束传播方向依次设置的反射镜22、聚焦单元和图像探测器24； 所述主控单元4分别与二维转台2、激光器11、光电探测器21、图像探测器24电连接，用于控制二维转台2、对激光器11输出的激光进行调制，以及对光电探测器21和图像探测器22接收到的激光信号进行滤波和解调； 其特征在于，包括以下步骤： 步骤1、本端主控单元4控制激光器11发出信标光，对端主控单元4控制二维转台2带动光电探测器21进行一级大范围扫描、图像探测器24进行二级精跟踪扫描，使本端激光器11发出的信标光光斑处于对端图像探测器24的靶面中心；具体为： 步骤1.1、设定本端第一变焦镜头13的调节时间间隔和位置，主控单元4控制激光器11发出信标光，然后采用轮询方式按照设定的调节间隔和位置调节第一变焦镜头13的位置，从而调整本端信标光的光束发散角； 步骤1.2、对端二维转台2上电回零进入等待状态，然后调整第二变焦镜头14使对端的接收视场角最大，并通过主控单元4设置二维转台2分别在一级大范围扫描、二级精跟踪扫描状态下的预定扫描轨迹和步距，以及光电探测器21的输出阈值； 步骤1.3、打开对端光电探测器21和图像探测器24，主控单元4根据图像探测器24的输出信号判断其是否接收到光斑，若接收到光斑，则执行步骤1.8；否则，执行步骤1.4； 步骤1.4、对端主控单元4控制二维转台2按照预定的扫描轨迹和步距进行一级大范围扫描，并记录光电探测器21的输出信号，直至完成整个空间范围的扫描； 步骤1.5、对端主控单元4对光电探测器21的输出信号进行分析，若光电探测器21的输出信号大于输出阈值，则提取光电探测器21输出信号最大光强峰值区间相应的空间区域，将其确定为疑似目标区域，然后执行步骤1.6； 否则，减小对端一级大范围扫描的预定步距，减小本端信标光的光束发散角，然后返回步骤1.4； 步骤1.6、对端主控单元4控制二维转台2按照预定的扫描轨迹和步距，对疑似目标区域进行二级精跟踪扫描并记录图像探测器24的输出信号； 步骤1.7、对端主控单元4对图像探测器24的输出信号进行实时分析，若对端图像探测器24接收到光斑，则执行步骤1.8；否则，减小二级精跟踪扫描的预定步距，返回步骤1.6； 步骤1.8、对端主控单元4计算图像探测器24输出信号的光斑质心位置，然后根据光斑质心位置调整二维转台2，使本端激光器11发出的信标光光斑处于对端图像探测器24的靶面中心； 步骤2、按照步骤1的方法，使对端激光器11发出的信标光光斑处于本端图像探测器24的靶面中心，从而建立通信链路； 步骤3、分别调整本端和对端第二变焦镜头14的位置，使接收视场角缩小，然后本端和对端的主控单元4分别控制对应的激光器11发出通信光； 步骤4、本端和对端的通信光依次经过其对端的第二变焦镜头14、分光棱镜15后被分为跟踪光束和通信光束，跟踪光束经过聚焦单元聚焦后被图像探测器24接收并传输至主控单元4，通信光束经过准直聚焦单元整形聚焦后被光电探测器21接收并传输至主控单元4； 步骤5、本端和对端的主控单元4分别实时处理对应图像探测器24的输出信号，计算通信光光斑质心位置，并调整二维转台2使通信光光斑始终处于图像探测器24的靶面中心；本端和对端的主控单元4分别实时处理对应光电探测器21的输出信号，得到通信信息，完成水下大范围搜索跟踪双工激光通信。

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