90°空间光混频器动态特性研究
发布时间：2022-01-10 23:31
和传统的直接探测光通信系统相比,空间相干光通信系统具有灵敏度高、传输距离远、传输容量大等优势,已成为自由空间光通信（Free Space Optics Communication,FSOC）领域的研究热点。空间光混频器是空间相干光通信接收系统的核心器件之一,通过干涉叠加信号光与本振光的波前为信号光提供能量增益,同时将相位变化转化为光强变化。实际空间激光通信应用中,零差相干接收机制需要保证本振光和信号光在频率和相位上完全一致,需要进行一个跟踪捕获-锁频锁相-通信的动态过程。由于空间信道大气湍流的存在,空间光混频器始终处于一个动态的工作环境。因此对90°空间光混频器的动态特性研究是非常有意义的。本文针对90°空间光混频器动态特性展开研究,主要工作内容如下:1、作为空间相干光通信接收端核心器件的90°空间光混频器,其研究有着较大现实意义,已成为相干光通信领域的研究热点。文章整理了空间光通信发展历程及国内外发展现状,特别是90°空间光混频器器件设计及影响因素分析的研究动态和发展趋势。2、介绍了空间相干激光通信原理、系统构成和通信调制格式。分析并介绍了空间相干光通信系统中的重点器件:光混频器、光...
【文章来源】：长春理工大学吉林省
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
44千米的海岛通信实验[6]
51968年，麻省理工大学的Teich设计了一款基于分光镜的光混频器，实现了本振光与信号光的相干叠加获得中频信号[27]；1969年，贝尔实验室的Kleinman利用分光镜实现对两束不同波长的光束分别起到透射和反射作用，实现混频[28]，如图1.3。图1.3利用分光镜实现的空间光混频器[28]1987年，美国的Gimlett设计了基于3dB光纤耦合器的90°混频器，如图1.4，并实现了FSK光通信[29]。图1.4光纤3dB耦合器型混频器的原理图与光纤混频器实物[29]1989年，德国的Hoffman利用波导技术制作了90°光混频器，如图1.5，该类型的光混频器体积很小，十分有利于集成度高的商业应用[30]。2010年，日本Seok-HwanJeong等人利用2x4MMI和2x2MMI组合的结构在SiO2材料上制作了一种相位可调的光波导型90°光混频器[31]。图1.5波导型光混频器结构图与实物图[30]
51968年，麻省理工大学的Teich设计了一款基于分光镜的光混频器，实现了本振光与信号光的相干叠加获得中频信号[27]；1969年，贝尔实验室的Kleinman利用分光镜实现对两束不同波长的光束分别起到透射和反射作用，实现混频[28]，如图1.3。图1.3利用分光镜实现的空间光混频器[28]1987年，美国的Gimlett设计了基于3dB光纤耦合器的90°混频器，如图1.4，并实现了FSK光通信[29]。图1.4光纤3dB耦合器型混频器的原理图与光纤混频器实物[29]1989年，德国的Hoffman利用波导技术制作了90°光混频器，如图1.5，该类型的光混频器体积很小，十分有利于集成度高的商业应用[30]。2010年，日本Seok-HwanJeong等人利用2x4MMI和2x2MMI组合的结构在SiO2材料上制作了一种相位可调的光波导型90°光混频器[31]。图1.5波导型光混频器结构图与实物图[30]
【参考文献】：
期刊论文
[1]Mode demultiplexing hybrids for mode-division multiplexing coherent receivers[J]. HE WEN,HUIYUAN LIU,YUANHANG ZHANG,PENG ZHANG,GUIFANG LI. Photonics Research. 2019(08)
[2]“墨子号”量子卫星圆满实现全部既定科学目标[J]. 王晋岚. 科学. 2017(05)
[3]空间光混频器分光性能的分析与优化[J]. 南航,张鹏,佟首峰,刘洋,郝世聪,常帅,范雪冰. 光学精密工程. 2017(07)
[4]空间光混频器分光比调整与90°相位差补偿方法[J]. 曹海帅,江伦,张鹏,南航,佟首峰,张立中. 光子学报. 2017(06)
[5]相干探测系统中的混频效率[J]. 谭振坤,柯熙政. 激光与光电子学进展. 2017(10)
[6]光斑尺寸偏差和光轴偏转对空间光混频器混频效率的影响分析[J]. 南航,张鹏,佟首峰,马婷婷,仝光恒,曹海帅,范雪冰. 红外与激光工程. 2017(04)
[7]信号光偏振特性对空间相干探测混频效率的影响[J]. 马婷婷,佟首峰,南航,贾晓阳. 激光与光电子学进展. 2017(02)
[8]相干激光通信光学系统偏振像差研究[J]. 杨宇飞,颜昌翔,胡春晖,吴从均. 光学学报. 2016(11)
[9]大气湍流下带有跟踪误差的空间相干光通信性能分析[J]. 南航,张鹏,佟首峰,陈纯毅. 光子学报. 2015(08)
[10]高斯光束场分布对相干探测混频效率的影响[J]. 李向阳,马宗峰,石德乐. 红外与激光工程. 2015(02)
博士论文
[1]无线光通信中外差探测性能影响因素及实验研究[D]. 谭振坤.西安理工大学 2019
[2]LC-SLM的空间相干光通信波前校正技术[D]. 孔英秀.西安理工大学 2019
[3]大气激光通信数字相干探测关键技术研究[D]. 李学良.中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所) 2018
硕士论文
[1]空间光混频器性能的影响因素研究[D]. 王圆鑫.长春理工大学 2019
[2]大气湍流对高速飞行器扰流场探测成像的影响[D]. 李立旭.哈尔滨工业大学 2018
本文编号：3581628
【文章来源】：长春理工大学吉林省
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
44千米的海岛通信实验[6]
51968年，麻省理工大学的Teich设计了一款基于分光镜的光混频器，实现了本振光与信号光的相干叠加获得中频信号[27]；1969年，贝尔实验室的Kleinman利用分光镜实现对两束不同波长的光束分别起到透射和反射作用，实现混频[28]，如图1.3。图1.3利用分光镜实现的空间光混频器[28]1987年，美国的Gimlett设计了基于3dB光纤耦合器的90°混频器，如图1.4，并实现了FSK光通信[29]。图1.4光纤3dB耦合器型混频器的原理图与光纤混频器实物[29]1989年，德国的Hoffman利用波导技术制作了90°光混频器，如图1.5，该类型的光混频器体积很小，十分有利于集成度高的商业应用[30]。2010年，日本Seok-HwanJeong等人利用2x4MMI和2x2MMI组合的结构在SiO2材料上制作了一种相位可调的光波导型90°光混频器[31]。图1.5波导型光混频器结构图与实物图[30]
51968年，麻省理工大学的Teich设计了一款基于分光镜的光混频器，实现了本振光与信号光的相干叠加获得中频信号[27]；1969年，贝尔实验室的Kleinman利用分光镜实现对两束不同波长的光束分别起到透射和反射作用，实现混频[28]，如图1.3。图1.3利用分光镜实现的空间光混频器[28]1987年，美国的Gimlett设计了基于3dB光纤耦合器的90°混频器，如图1.4，并实现了FSK光通信[29]。图1.4光纤3dB耦合器型混频器的原理图与光纤混频器实物[29]1989年，德国的Hoffman利用波导技术制作了90°光混频器，如图1.5，该类型的光混频器体积很小，十分有利于集成度高的商业应用[30]。2010年，日本Seok-HwanJeong等人利用2x4MMI和2x2MMI组合的结构在SiO2材料上制作了一种相位可调的光波导型90°光混频器[31]。图1.5波导型光混频器结构图与实物图[30]
【参考文献】：
期刊论文
[1]Mode demultiplexing hybrids for mode-division multiplexing coherent receivers[J]. HE WEN,HUIYUAN LIU,YUANHANG ZHANG,PENG ZHANG,GUIFANG LI. Photonics Research. 2019(08)
[2]“墨子号”量子卫星圆满实现全部既定科学目标[J]. 王晋岚. 科学. 2017(05)
[3]空间光混频器分光性能的分析与优化[J]. 南航,张鹏,佟首峰,刘洋,郝世聪,常帅,范雪冰. 光学精密工程. 2017(07)
[4]空间光混频器分光比调整与90°相位差补偿方法[J]. 曹海帅,江伦,张鹏,南航,佟首峰,张立中. 光子学报. 2017(06)
[5]相干探测系统中的混频效率[J]. 谭振坤,柯熙政. 激光与光电子学进展. 2017(10)
[6]光斑尺寸偏差和光轴偏转对空间光混频器混频效率的影响分析[J]. 南航,张鹏,佟首峰,马婷婷,仝光恒,曹海帅,范雪冰. 红外与激光工程. 2017(04)
[7]信号光偏振特性对空间相干探测混频效率的影响[J]. 马婷婷,佟首峰,南航,贾晓阳. 激光与光电子学进展. 2017(02)
[8]相干激光通信光学系统偏振像差研究[J]. 杨宇飞,颜昌翔,胡春晖,吴从均. 光学学报. 2016(11)
[9]大气湍流下带有跟踪误差的空间相干光通信性能分析[J]. 南航,张鹏,佟首峰,陈纯毅. 光子学报. 2015(08)
[10]高斯光束场分布对相干探测混频效率的影响[J]. 李向阳,马宗峰,石德乐. 红外与激光工程. 2015(02)
博士论文
[1]无线光通信中外差探测性能影响因素及实验研究[D]. 谭振坤.西安理工大学 2019
[2]LC-SLM的空间相干光通信波前校正技术[D]. 孔英秀.西安理工大学 2019
[3]大气激光通信数字相干探测关键技术研究[D]. 李学良.中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所) 2018
硕士论文
[1]空间光混频器性能的影响因素研究[D]. 王圆鑫.长春理工大学 2019
[2]大气湍流对高速飞行器扰流场探测成像的影响[D]. 李立旭.哈尔滨工业大学 2018
本文编号：3581628
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