激光通信点对点的工作方式提高了保密性,但也增加了远距离通信的对准难度。针对机载激光通信的高动态性特点,利用旋转双光楔的扫描与跟踪功能,提出了一种收发一体的小型化解决方案。主要工作如下:1、系统方案设计对系统的发射模块、接收模块与双光楔扫描模块进行了功能分配,分别设计描述了系统联合运行与独立运行时的具体工作流程,实现对40° ×40°空间范围内的扫描捕获与跟踪通信功能。2、发射模块设计基于理想均匀光斑在其径向上的照度积分与半径呈线性关系的原理,实现了对整形透镜面型的约束优化;发射组件长度为10.5 mm,可对波长1064 nm的激光束实现发散角为6.9°的远场均匀投射,光斑均匀度大于81%,能量利用率高于 85.3%。3、接收模块设计利用光阑内置的结构,设计优化了四象限接收镜头,线性视场±3°,入瞳直径9 mm,工作距离5 km;对圆孔与狭缝下的包围能量曲线,分别进行抛物线与直线拟合比较,验证了各视场的光斑大小一致性与均匀性。4、共光路设计与扫描分析利用斜方棱镜完成了接收与发射光路的合并,并分析了其对四象限接收光斑的影响;利用单应性矩阵结合光路计算完成了双光楔的畸变校正,使光斑质心误差比未校正前下降了 75%;对不同转向与转速比下扫描路径的疏密分布进行了比较。5、机械设计与装调测试根据机载设备对空间体积的小型化要求,采用了直流无刷伺服电机与磁栅编码器组合式的双光楔驱动结构,并对发射模块和接收组件的机械进行了相应的设计;通过合理分配系统内部空间,使整体尺寸减小至117 mm×119 mm×151 mm;阐述了发射匀光、四象限以及光楔组件的装调测试,系统初步指向精度达到了±0.15°。