光学天线系统中的光传输特性研究
本文选题:激光光束 + 光学天线 ; 参考:《电子科技大学》2014年硕士论文
【摘要】:近些年来,现代通信技术随着无线通信技术的快速发展,现代通信技术对空间光通信技术逐渐提出了越来越高的要求。光学天线作为空间光通信中必不可少的组成部分,在空间光通信中占据着很重要的地位。在空间光通信中,光学天线在光信号的发射和接收上分别起着准直和聚焦的作用。因此,光学天线的传输效率的好坏将直接决定着空间光通信质量的高低。但是,由于条件的限制,国内依然在光学天线技术上面临着很大困难,在基础工艺、智能对准以及光束耦合方面与世界先进水平存在着较大的差距,这些都给空间光通信的进一步发展造成了一定的影响,也对从事这方面研究的部门和工作人员提出了新的挑战。为了更进一步的研究光学天线系统在空间光通信中的作用及影响,有必要对光学天线系统的光传输特性进行深入探讨和研究。因此,本论文对光学天线的发展现状和相关理论进行了系统的阐述,讨论了光信号经过光学天线系统后光束质量的变化,并分析了在偏轴和偏焦的情况下光学天线系统传输效率的变化,针对反射式光学天线系统,讨论了遮挡对天线传输效率的影响,提出了两种不同的优化方案,以提高天线的传输效率。文章的主要内容1.对空间光通信中的激光传输理论进行了介绍,分析了其关键技术,阐述了光学天线系统中的设计方法,对几个大类的光学天线进行了介绍,提出在本论文中,将主要以Cassegrain光学天线为研究对象;2.分析光学镜面对光束的变换作用,给出最终的Cassegrain光学天线的镜面组合,并对系统性能进行初步探讨;3.研究了在偏轴情况下天线传输效率的变化和偏焦情况下天线传输效率的变化情况并推导得到了相应的计算公式;4.针对Cassegrain光学天线的副镜遮挡对天线传输效率的影响,提出了两种不同的优化设计方案,并对每个方案进行优化仿真设计分析。
[Abstract]:In recent years, with the rapid development of wireless communication technology, modern communication technology has put forward higher and higher requirements for space optical communication technology. As an essential part of space optical communication, optical antenna plays an important role in space optical communication. In space optical communication, the optical antenna plays a collimating and focusing role in the transmission and reception of optical signals. Therefore, the transmission efficiency of optical antenna will directly determine the quality of space optical communication. However, due to the limitations of the conditions, China still faces great difficulties in the technology of optical antenna, and there is a big gap between the basic technology, intelligent alignment and beam coupling with the advanced level of the world. All of these have had a certain impact on the further development of space optical communications, and have also posed new challenges to the research departments and staff engaged in this field. In order to further study the role and influence of optical antenna system in space optical communication, it is necessary to study the optical transmission characteristics of optical antenna system. Therefore, in this paper, the development of optical antenna and related theories are systematically described, and the change of beam quality after optical signal passing through the optical antenna system is discussed. The transmission efficiency of the optical antenna system is analyzed in the case of skew axis and focusing. The influence of occlusion on the transmission efficiency of the antenna is discussed for the reflective optical antenna system, and two different optimization schemes are proposed. To improve the transmission efficiency of the antenna. The main content of the article 1. The theory of laser transmission in space optical communication is introduced, the key technology is analyzed, the design method of optical antenna system is expounded, and several kinds of optical antennas are introduced. The Cassegrain optical antenna will be the main object of study. The effect of optical mirror on beam transformation is analyzed, the final mirror combination of Cassegrain optical antenna is given, and the system performance is discussed preliminarily. The variation of antenna transmission efficiency in the case of offset axis and the change of transmission efficiency of antenna in the case of focusing are studied and the corresponding calculation formula is derived. Aiming at the effect of the secondary mirror occlusion of Cassegrain optical antenna on the transmission efficiency, two different optimal design schemes are proposed, and each scheme is optimized and simulated.
【学位授予单位】:电子科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TN929.1
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,本文编号:1963807
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