基于超连续谱载波的自由空间光通信技术研究

发布时间：2021-01-27 10:29

　　自由空间光通信是以空间大气作为通信信道,以激光作为载波,在大气信道中进行信息传输的一种无线通信方式。被认为是“最后一公里”的解决方案,相比于传统的射频通信而言,有着频谱宽传输容量大,抗电磁干扰能力强,保密性好等优点,相比于传统的光纤通信而言,有着体积小,易部署,不受环境影响等优点,可以作为抢险救灾的紧急通信方案。自由空间光通信在星地,星间链路都有着很大的应用前景。然而,由于大气湍流所引起的光强闪烁一直以来是阻碍自由空间光通信长距离高速传输发展的一个重大阻碍。前人利用超连续谱光源加载图像信号进行了4米的自由空间光通信,也有人提出了很多办法减轻大气湍流所带来的影响,例如空间分集,孔径平均,自适应光学,信道编码,使用部分相干光源。其中,很多理论计算和数值模拟表明:部分相干光源相比于相干光源在大气传输时,受湍流的影响更小,还可以更有效的降低光强闪烁因子。同时超连续谱在一定条件下具有部分相干的特性。本篇论文主要以实验方式研究了以超连续谱为载波利用其部分相干特性在大气中进行高速光通信实验,针对超连续谱的特性,结合实验仿真结论,选择适合大气传输的超连续谱光源,并对比传统相干光源,比较传输性能,最低灵... 

【文章来源】：长春理工大学吉林省

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

(a)未经锁模的激光器输出的时域图；(b)模式锁定后，引入固定的相位关系输出的时域图

有主被动混合锁模光纤激光器。主被动混合锁模激光器是自优点结合起来，得到窄脉宽高重复率的稳定孤子锁模脉种。模光纤激光器器与自由运转的连续光激光器的区别在于锁模激光器在件，主动锁模光纤激光器一般通过引入外界信号从而调制性变化。图 2.2 是常见的主动锁模谐振腔基本结构示意图种，一种是对光振幅的调制，一种是对光波相位的调制。调节谐振腔内损耗，可使用的调制器的类型包括声光调制频信号对光脉冲信号的调制可以看成一道定时开关的时间在谐振腔一周的时间。而相位调制则应用电光调制器，使规律来变化。无论是幅度调制还是相位调制，都是将振荡集中起来，输出稳定的高峰值的脉冲信号。

图 2.3 基于主动锁模带反馈结构的高重频掺铒光纤激光器的实验装置图，采用 6 米掺铒光纤（EDF）作为增益介质，泵浦光源由 1480nm,功激光器提供，再由 1480nm/1550nm 的波分复用器（WDM）将泵浦光合到铒光纤中去。调制器（modulator）的作用是使光脉冲在射频信号性调制从而在环形腔内产生周期性的损耗或者是相位变化，进而产生中我们所使用的调制器是 M-Z 型铌酸锂（LiNbO3）晶体电光调制器更窄的锁模脉冲，选用调制带宽高的强度调制器进行脉冲的压榨，型M7939EK，最高调制速率可达 40Gbps，工作波长为 1530nm-1610nm,下表所示：表 2.1 实验用 Fujitsu-FTM7939EK 型号参数

【参考文献】：
期刊论文
[1]利用超连续谱激光实现自由空间光通信[J]. 黄龙,冯国英,廖宇.  红外与激光工程. 2015(12)



本文编号：3002897