基于波长266nm固体激光器的紫外光通信系统研究

发布时间：2018-06-24 15:16

  本文选题：紫外光通信 + 紫外固体激光器　； 参考：《重庆大学》2015年硕士论文

【摘要】：紫外光通信过程中,由于大气分子和气溶胶微粒对紫外光的散射作用,使紫外光在传输过程中能够越过障碍物,从而实现非视距(NLOS)通信。同时,因空气分子对紫外光的吸收,限定了它在大气中的传输距离,使紫外光通信具有良好的保密性。而正是由于其具有良好的保密性,故非常适合军事通信领域的应用。此外,紫外光通信还具有强抗干扰能力,高信噪比等优点。本文主要研究“日盲”波段紫外光通信相关理论及技术。对紫外光在大气中的传输特性进行了研究,并给出紫外光NLOS通信链路几何模型。紫外光在NLOS通信环境下,发送端信号在到达接收端前,受大气吸收、散射、湍流等影响而发生衰减。通过Pc Modwin对紫外光大气衰减效应进行模拟,研究透射率在特定阈值下,“日盲”紫外激光通信系统的极限通信距离。还就本系统所采用的光源发光原理及性能做了相应介绍。并对整个通信系统实验平台的设计作了详细阐述。最后是对系统仿真及测试,以不同时间、不同距离为测试条件对系统进行了测试,并对实验结果进行了分析。系统采用现场可编程门阵列(FPGA)对信源进行信道编码、调制,并将处理后的电信号加载到激光器中。光信号通过大气信道后被接收端的光电探测器接收,再由预处理电路对信号进行电流电压(I-V)转换,然后送FPGA解调解码,最终恢复出电信号。光源采用波长为266 nm的紫外固体激光器。由于紫外光良好的散射特性,以及固体激光器的相对高功率,使得其具有传统通信方式无法比拟的优势。系统中光电探测器承担弱光信号检测的任务,它将接收到的光信号放大并转换为电信号。测试结果表明:该系统室内短距离通信效果较好,实验中验证了10 m室内短距离通信,其结果几乎不受发射接收仰角变化的影响。室外白天10 m短距离通信质量也较好,但其最大发射仰角约为47°。室外夜间10 m通信效果略好于白天,且其最大发射仰角可达到53°。对于长距离紫外激光通信,无论白天还是夜晚通信质量都比较差,且最大发射仰角都很小。如夜间,450 m的通信条件下,其最大发射仰角被限定为3°。
[Abstract]:In the process of UV communication , due to the scattering effect of atmospheric molecules and aerosol particles on ultraviolet light , the ultraviolet light can pass over obstacles during transmission so as to realize non - sight distance communication . In addition , it is very suitable for use in the field of military communication due to the absorption of ultraviolet light by air molecules .
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN929.1;TN248.1

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本文编号：2061952