自差星间光通信中空间光-单模光纤的耦合研究

来源 :哈尔滨理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hljfox
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
作为空间卫星通信的重要手段,卫星激光通信技术在国际上受到了巨大重视。其中卫星通信技术发达的国家和地区如美国、欧洲、日本等已进行了各种空间实验,并且成功完成了星地和星间高速激光通信。卫星光通信有直接探测,相干探测和自差探测三种信号接收方式,其中自差探测体制以其结构简单,灵敏度高的优势成为未来卫星信号接收方式最具潜力的选择之一。自差探测需要将空间激光高效耦合进单模光纤内,然而光学元件的加工、空间温度的变化以及装调误差等都会使光学系统产生形变,接收光束的波前就会发生变化。另外卫星平台的振动、转台机械噪声以及跟踪探测器噪声等因素会使接收端产生随机抖动。空间光到单模光纤的耦合效率决定了自差探测系统的通信性能,因此需要研究波前畸变和随机抖动对空间光-单模光纤耦合效率的影响。本文对自差探测体制中温度变化和光束随机抖动对空间激光到单模光纤耦合效率的影响进行了理论仿真和实验研究。首先考虑温度变化的影响。根据反射式光学天线,建立了温度变化与空间光-单模光纤耦合效率的数值模型,在Matlab中进行了数值模拟,利用Code V进行了模拟仿真,对比分析了二者的结果。为验证理论模型的正确性,进行了实验测量,结果表明理论仿真与实验结果相符,验证了理论模型的正确性。最后考虑光束随机抖动的影响。在温度对空间光-单模光纤耦合效率影响的基础上,研究了二者对空间光-单模光纤平均耦合效率的综合影响。建立了温度和随机抖动对空间光-单模光纤耦合影响的理论模型。基于该模型给出了温度与随机抖动综合影响下空间光-单模光纤平均耦合效率的解析公式,并进行了分析研究。本文的研究工作分析了温度变化和随机抖动对空间光-单模光纤耦合效率的影响,对于自差探测系统中光学接收天线的优化设计提供了理论指导,具有很重要的理论和实用意义。
其他文献
由平行四边形的性质“平行四边形的对角线互相平分”和矩形的性质“矩形的对角线相等”,我们可以得到这样一个定理:直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半.这个定理揭示了直
期刊
TDCS/CTC(Train Operation Dispatching Command System/Centralized Traffic Control,列车调度指挥系统/调度集中系统)系统数据在列车安全运行中担任着重要角色,工作人员通
雾是一种常见的自然现象,又是一种灾害性天气,即使在晴朗的夏天,由于地面水气蒸发,同样会产生薄雾。雾中凝结的水珠使得自然光线通过时产生散射作用,导致达到人眼或光学传感
二极管泵浦的薄片激光器相比于传统的全固态激光器有两个明显的优势,一是薄片激光器增益介质的热流平行于激光腔腔轴,近一维的热流分布导致腔内的热透镜效应大大减弱,热应力
量子信息是新兴的研究领域,它为当代的计算机、通信研究指引了一个新的方向,并将在信息技术的发展中占据越来越重要的地位。论文对量子信息中的量子保密通信系统及量子逻辑门
图像观察系统在民用和军事方面都有重要用途,将高速数字信号处理技术用于观察图像的处理并实现目标的检测和识别,是当前国内外非常关注的重要研究内容。论文在广泛调查了国内
当角平分线邂逅平行四边形时,由角之间的等量代换,等腰三角形便应运而生了.而等腰三角形丰富独特的性质可迸发巨大的能量,为我们解决问题提供方便.rn在几何问题中,若有角平分
期刊
不均匀沉降变形是路基上铺设无砟轨道需要解决的核心问题。无砟轨道的轨道板或道床板刚度较大,一旦基础发生不均匀沉降,将对无砟轨道受力产生显著影响。我国现行无砟轨道在设计
平行四边形(含特殊平行四边形)是几何图形的重要组成部分,也是中考的必考内容之一.几何中的许多问题,若转化为平行四边形(含特殊平行四边形)问题,借助平行四边形(含特殊平行
期刊