空間激光通信憑借其通信頻帶寬、信息容量大、光學(xué)增益大、抗干擾、抗截獲能力強(qiáng)、體積小、質(zhì)量輕、功耗低等優(yōu)勢(shì)成為當(dāng)今的熱點(diǎn)研究對(duì)象。光纖耦合技術(shù)可以在大氣激光通信系統(tǒng)的應(yīng)用中發(fā)揮巨大的優(yōu)勢(shì),因此有效地將空間光耦合到單模光纖已經(jīng)成為大氣激光通信的關(guān)鍵技術(shù)。在光纖激光通信系統(tǒng)中,為了克服對(duì)準(zhǔn)誤差、隨機(jī)角抖動(dòng)誤差以及大氣湍流像差的影響,本文研究了空間激光通信系統(tǒng)光纖章動(dòng)跟蹤技術(shù),用于光束與單模光纖的瞄準(zhǔn)與跟蹤,從而提升耦合效率。本文針對(duì)提高空間光-單模光纖耦合效率這一問(wèn)題,依據(jù)空間光-單模光纖的模場(chǎng)匹配原理,通過(guò)光纖章動(dòng)跟蹤系統(tǒng)以提升系統(tǒng)的耦合效率,得到單模光纖耦合效率的最大值為81.4%,并且耦合效率受到徑向偏差、光斑尺寸、章動(dòng)幅度以及采樣點(diǎn)數(shù)的影響這一結(jié)論,并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。本文首先介紹了光纖章動(dòng)跟蹤技術(shù)的研究現(xiàn)狀,闡述了空間光-單模光纖的耦合原理,得到單模光纖耦合效率的最大值為81.4%,并仿真分析了徑向偏差、大氣湍流像差以及有無(wú)自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)對(duì)單模光纖耦合效率的影響。其次,講述了光纖章動(dòng)跟蹤技術(shù)的工作原理,設(shè)計(jì)了實(shí)現(xiàn)方案,并完成了軟件設(shè)計(jì)。再次進(jìn)行了器件優(yōu)化選型,并搭建平臺(tái)進(jìn)行測(cè)試。得到...

【文章頁(yè)數(shù)】：66 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1空間激光通信網(wǎng)絡(luò)近幾年來(lái)，隨著激光通信的迅速發(fā)展，通信速率、通信距離有了很大提升，由最

第1章緒論4率。根據(jù)探測(cè)器輸出電信號(hào)變化，即可得到光纖與光斑中心間的徑向偏差，再根據(jù)系統(tǒng)所需的補(bǔ)償量使快速反射鏡偏轉(zhuǎn)，從而修正系統(tǒng)的徑向偏差。雖然系統(tǒng)的體積較大，但是結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單。該系統(tǒng)的耦合效率最高為63%，跟蹤帶寬為1kHz[21]。圖1.2主動(dòng)式光纖耦合器的光纖章動(dòng)系統(tǒng)組成....

圖1.2主動(dòng)式光纖耦合器的光纖章動(dòng)系統(tǒng)組成

第1章緒論4率。根據(jù)探測(cè)器輸出電信號(hào)變化，即可得到光纖與光斑中心間的徑向偏差，再根據(jù)系統(tǒng)所需的補(bǔ)償量使快速反射鏡偏轉(zhuǎn)，從而修正系統(tǒng)的徑向偏差。雖然系統(tǒng)的體積較大，但是結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單。該系統(tǒng)的耦合效率最高為63%，跟蹤帶寬為1kHz[21]。圖1.2主動(dòng)式光纖耦合器的光纖章動(dòng)系統(tǒng)組成....

圖1.3基于SPGD的單模光纖耦合系統(tǒng)

盎?浣?脅鉤ィ?孟低秤?000單元MEMS變形鏡作為執(zhí)行器，無(wú)需進(jìn)行波前重建。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在對(duì)畸變進(jìn)行校正前斯特列爾比僅為0.02，在對(duì)畸變進(jìn)行校正后系統(tǒng)的斯特列爾比不小于0.6[27]。2016年NASA研究的LCRD（LaserCommunicationRelayDemon....

圖1.4五點(diǎn)跟蹤法自動(dòng)耦合系統(tǒng)組成

第1章緒論6償徑向偏差的高效耦合技術(shù)，系統(tǒng)工作原理如圖1.5所示。系統(tǒng)中QD與光纖需處于高度同軸的狀態(tài)，信號(hào)光經(jīng)分束器分為兩路，其中一路與單模光纖進(jìn)行耦合，另外一路入射QD光敏面內(nèi)。根據(jù)QD四路輸出信號(hào)計(jì)算出光斑脫靶量，然后通過(guò)快速反射鏡對(duì)脫靶量進(jìn)行補(bǔ)償，使QD中心、光斑中心、光....

本文編號(hào)：3950300