相干探测系统中的混频效率

发布时间：2019-03-25 15:03

【摘要】：在自由空间相干光通信系统中,混频效率直接反映相干探测灵敏度。分别推导了混频效率随光轴径向误差、失配角、轴向离焦和大气湍流强度变化的表达式,并进行了仿真分析。结果表明:选择与波长匹配的束腰半径和相对孔径可使混频效率达到最大值0.8145。信号光与本振光的光轴径向误差对混频效率和相对孔径的影响最大,接着是失配角和轴向离焦。将以上3种影响因素分别限制在0~4μm、0~0.05rad、0~200μm范围内,当选取1550nm的光波作为通信波长且束腰半径为3.4λ、相对孔径为0.21时,混频效率可达到0.55以上。在中强湍流条件下,使用小口径接收天线能有效抑制大气湍流效应。
[Abstract]:In the free space coherent optical communication system, the mixing efficiency directly reflects the sensitivity of coherent detection. The expressions of mixing efficiency with optical axial radial error, mismatching angle, axial defocusing and atmospheric turbulence intensity are derived and analyzed by simulation. The results show that the maximum mixing efficiency of 0.8145 can be achieved by selecting the beam waist radius and the relative aperture matched with the wavelength. The axial radial error of signal light and local vibration light has the greatest influence on mixing efficiency and relative aperture, followed by mismatching angle and axial defocusing. When the above three factors are limited to 0 ~ 4 渭 m, 0 ~ 0.05 rads and 0 ~ 200 渭 m respectively, the optical wave of 1550nm is selected as the communication wavelength and the waist radius of the beam is 3.4位, and the mixing efficiency can reach more than 0.55 when the relative aperture is 0.21. Under medium and strong turbulence conditions, the atmospheric turbulence effect can be effectively suppressed by using a small aperture receiver antenna.
【作者单位】： 西安理工大学自动化与信息工程学院;
【基金】：国家自然科学基金(61377080,60977054)
【分类号】：TN929.1

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本文编号：2447078