空间激光通信接收端的光纤高效耦合技术

发布时间：2017-07-01 12:13

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【摘要】：本文进行了空间光到光纤耦合的探讨,并分析其影响因素,与解决方法,最终达到提高耦合效率以及提升通信性能的目的。论文开始首先调研了国内外空间激光通信的发展状况,进行了汇总,然后通过不同探测体质的选择引出空间光与光纤耦合的必要性与重要性。主要工作内容如下:分析了单模光纤的耦合理论,并分析由于随机角抖动,大气湍流等问题引起的光纤耦合效率变化,采用自适应光学理论对耦合系统进行了优化;分析了影响多模光纤耦合效率的因素,如通信端接收光束与光纤耦合的偏轴分析等,得出在偏轴量低于4.5?m时,多模光纤理论耦合效率依旧保证在80%以上;随后进行了单模,多模光纤的耦合实验,波长为1550nm空间光与单模光纤的耦合效率在无干扰情况下可以达到47%左右,多模光纤耦合效率约为80%,得出数据进行对比;文章最后提出锥形光纤耦合方法,最终得到最高耦合效率可以达到90%,与其它方式耦合相比,具有一定的优势。
【关键词】：激光通信 光纤耦合 光学系统 自适应光学 单模光纤
【学位授予单位】：长春理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN929.1
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-7
• 第一章 绪论7-13
• 1.1 本课题研究背景及目的意义7
• 1.2 国内外空间激光通信发展状况7-8
• 1.3 空间激光通信探测体制与相应空间光-光纤耦合技术8-11
• 1.3.1 相干探测中的空间光-光纤耦合技术8-10
• 1.3.2 直接探测中的空间光-光纤耦合技术10-11
• 1.4 空间光-光纤耦合国内外发展概况11-13
• 1.4.1 国外空间光-光纤耦合发展现状11
• 1.4.2 国内空间光-光纤耦合发展现状11-13
• 第二章 空间光-单模光纤耦合理论及影响因素研究13-33
• 2.1 空间光-单模光纤耦合理论13-15
• 2.2 耦合系统偏轴对空间光-单模光纤耦合效率影响分析15-17
• 2.3 随机角抖动对空间光-单模光纤耦合效率的影响17-21
• 2.3.1 光纤位置的横向偏移和随机角抖动的等效分析17-20
• 2.3.2 随机角抖动对单模光纤耦合影响的理论分析20-21
• 2.4 大气湍流对空间光-单模光纤耦合的影响21-28
• 2.5 自适应光学系统原理及应用28-33
• 2.5.1 自适应光学系统基本原理28-31
• 2.5.2 新型自适应光学系统31-33
• 第三章 空间光-多模光纤耦合理论及影响因素研究33-39
• 3.1 空间光—多模光纤耦合理论模型33-34
• 3.2 通信接收端出射光束与多模光纤耦合的偏轴分析34-36
• 3.3 空间光与多模光纤的偏轴量与耦合效率的关系36
• 3.4 散斑对空间光—多模光纤耦合效率的影响及解决方法36-39
• 第四章 空间光-光纤耦合效率验证实验39-47
• 4.1 空间光-单模光纤耦合验证实验39-42
• 4.2 空间光-多模光纤耦合实验42-47
• 第五章 空间光-锥状光纤的耦合分析47-55
• 5.1 空间光-锥状光纤耦合的优势分析47-48
• 5.2 锥形光纤传输特性及参数分析48-49
• 5.3 空间光-锥形光纤的耦合实验与分析49-55
• 总结55-56
• 致谢56-57
• 参考文献57-58

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 赵翔;苏伟;李东杰;高杨;;高功率激光光纤耦合特性研究[J];激光与红外;2007年05期

2 向劲松;胡渝;;湍流引起的空间光到单模光纤耦合功率的衰落[J];激光杂志;2006年04期

3 丁黎光,吴德林,丁伟;激光束与光纤耦合优化取值及应用[J];应用激光;2005年03期

4 张建柱,李有宽;大气湍流对部分相干平顶高斯光束的影响[J];强激光与粒子束;2005年02期

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7 王t

本文编号：505878