本发明属于空间激光通信和激光成像领域，尤其涉及一种激光通信和激光成像一体化系统。
背景技术：
1、激光通信和激光成像是信息激光应用的重要领域。激光通信相比传统的微波通信具有更大的通信带宽并且可以抵抗电磁干扰。激光成像相比传统的红外成像也具有某些独特优点，可以克服某些特殊条件下的环境干扰。在某些军民应用的场景中，常常同时需要应用到这两种技术和功能，因此需要分别建立一套激光通信系统和激光成像系统。与此同时，为了能够拓展通信或成像距离，以及获得优秀的系统性能，激光通信或激光成像系统通常需要采用高品质的大功率激光器以及其他光电器件。这些光电器件，特别是高功率激光器常常价格昂贵，散热结构复杂，体积较大，在整个系统中占据较多资源。因此，如果分别独立建设激光通信和激光成像系统将需要建设两套激光发射装置，和激光探测接收装置，对应用承载平台和使用环境提出较高的要求，并且建设成本将相对很高。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本发明提出了一种激光通信和激光成像一体化系统，以解决上述现有技术存在的问题。
2、为实现上述目的，本发明提供了一种激光通信和激光成像一体化系统，包括发射端和接收端；
3、所述发射端包括依次连接的通信信号调制单元、脉冲激光源和发射光路；
4、所述接收端包括接收光路、光电探测器、放大电路、信号采集单元、通信信号解调制单元和图像重构单元；
5、所述接收光路、光电探测器、放大电路、信号采集单元和图像重构单元依次连接；
6、所述一体化系统还包括光场调制器，所述光场调制器设置于脉冲激光源和发射光路之间或者接收光路和光电探测器之间；
7、所述通信信号解调制单元与放大电路连接，所述图像重构单元通过控制信号和调制信号分别与放大电路和光场调制器连接，所述通信信号调制单元分别与信号采集单元、图像重构单元和光场调制器连接。
8、优选地，接收端采用的通信接收信号波长和发射端脉冲光源成像所用波长一致。
9、优选地，所述通信信号调制单元包括外部数据接口电路、信号编码调制单元、信号同步和延迟单元和电平转换电路；
10、所述外部数据接口电路用于将外部设备的通信信号输入到所述通信信号调制单元；
11、信号编码调制单元用于将输入的原始数据信号进行编码和映射，获得调制后的通信信号；
12、信号同步和延迟单元用于基于调制后的通信信号输出同步信号，并使激光成像的光场调制器、接收端信号采集单元和图像重构单元同步；
13、电平转换电路用于将调制编码后的电信号调整为合适的电平信号输出供给脉冲激光源使用。
14、优选地，所述信号编码调制单元进行调制的方法包括：对输入的通信信号进行组帧和编码，然后进行对应格式的脉冲位置调制的编码映射；
15、经过信号编码调制单元的调制信号内的最小码元时间间隔大于脉冲激光源发射光脉冲的最大重复频率对应的时序间隔。
16、优选地，所述信号同步和延迟单元进行同步的方法包括：当没有外部的通信数据输入时，信号同步和延迟单元提供内部触发时序信号驱动脉冲激光源发光，同步信号作为脉冲激光源的内部触发时序信号，并将这个时序信号同步给光场调制器、接收端的信号采集单元和图像重构单元；当存在外部的通信数据输入时，编码后的通信调制信号作为脉冲激光源触发信号，并通过信号同步和延迟单元将控制光场调制器、接收端信号采集单元和图像重构单元同步。
17、优选地，所述脉冲激光源具有外触发模式，即由外部的数据信号触发激光脉冲的发射。
18、优选地，所述图像重构单元的工作方法包括：
19、根据探测采集的光强度信息和调制的光场分布信息进行关联运算对目标图像进行重构；
20、为光场调制器提供调制信号；
21、为光电探测器后的放大电路的输出信号分配提供判断输入条件，当图像重构单元输出光场调制信号给光场调制器时接收端进入成像模式，放大电路将探测到的信号分给激光成像系统的信号采集单元，否则分给通信信号解调制单元。
22、本发明还公开了一种激光通信和激光成像一体化系统的工作方法，包括：
23、当仅需要成像探测功能时，脉冲激光源采用内触发模式发射均匀重频的脉冲激光，没有加载通信信号，接收端对目标反射回的脉冲光信号进行关联解算重构目标图像；
24、当仅需通信收发功能时，脉冲激光源采用外触发模式，由通信信号调制单元加载通信信号后发射脉冲信号光，同时，图像重构单元处于待机状态，光场调制器不加载光场调制信号；
25、当同时需要通信和成像时，脉冲激光源采用外触发模式，由通信信号调制单元加载通信信号后发射脉冲信号光，光场调制器加载成像所需的光场调制信号。
26、优选地，所述通信信号解调制单元接收的信号调制格式和参数与通信目标发射端的通信信号调制单元的信号调制格式和参数对应，与本地发射端信号调制单元的调制格式和参数无关。
27、与现有技术相比，本发明具有如下优点和技术效果：
28、本发明提供的一种激光通信和激光成像一体化系统，由于采用脉冲位置调制方式加载通信信号，不会降低脉冲激光器的平均光脉冲发射频率，因此和采用均匀重复频率工作模式的脉冲激光器进行单独的激光关联成像相比，不会牺牲成像的整体帧频，并且在脉冲激光最大重频受限条件下提升通信速率。与此同时，由于不会改变脉冲激光器的平均光脉冲频率，所以不会降低光脉冲的能量，因此也不会牺牲激光关联成像的作用距离。
29、本发明提供的一种激光通信和激光成像一体化系统，由于激光通信系统和激光成像系统在发射端共用了激光源，驱动电路和发射光路，在接收端共用了接收光路和光电探测器，因此，相比独立的激光通信和激光成像系统可以很大层度的节省总系统的体积，硬件成本和功耗。
30、本发明提供的一种激光通信和激光成像一体化系统，由于激光通信系统采用脉冲位置调制加载通信信号，通信的信号编码由光脉冲在脉冲时隙中所占的位置表征；而激光成像系统采用关联成像方式，图像重构仅和接收的光脉冲能量以及调制光场分布有关，和光脉冲所处的时隙位置无关，所以，激光通信系统和激光成像系统的调制信号维度不同，相对独立不会相互影响。因此，激光通信系统和激光成像系统在共享硬件资源的同时，并不产生相互依赖和干扰，两个系统既可以同时工作也可以独立工作，工作方式十分灵活，性能互不影响。
31、本发明提供的一种激光通信和激光成像一体化系统，由于激光通信系统和激光成像系统可以同时工作，因此可以实现对通信对端的“可视化通信”效果。在某些特殊应用场景中，可以起到可视化监测指挥和控制的效果。
32、本发明提供的一种激光通信和激光成像一体化系统，由于最大化的对激光通信系统和激光成像系统进行了集成化设计，大大降低了硬件资源消耗，同时采用高功率脉冲激光源和脉冲调制方式，增加了探测和通信距离，所以特别适合于如水下、深空等远距离或高损耗信道条件的应用环境，以及对能耗、体积比较敏感的军民应用平台。
1.一种激光通信和激光成像一体化系统，其特征在于，包括发射端和接收端；
2.根据权利要求1所述的激光通信和激光成像一体化系统，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的激光通信和激光成像一体化系统，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的激光通信和激光成像一体化系统，其特征在于，
5.根据权利要求3所述的激光通信和激光成像一体化系统，其特征在于，
6.根据权利要求1所述的激光通信和激光成像一体化系统，其特征在于，
7.根据权利要求1所述的激光通信和激光成像一体化系统，其特征在于，
8.一种激光通信和激光成像一体化系统的工作方法，其特征在于，包括：
9.根据权利要求8所述的激光通信和激光成像一体化系统的工作方法，其特征在于，
