本文關(guān)鍵詞：光子晶體卡塞格倫天線偏焦分析與優(yōu)化設(shè)計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：目前主要的衛(wèi)星通信方式是微波通信,無論是衛(wèi)星還是地面基站通信,都是以微波為主。但是微波波段波長較長,因此天線的尺寸比較大,設(shè)備的體積和質(zhì)量大,功耗也相應(yīng)地比較高。隨著目前對通信的要求越來越高,比如數(shù)據(jù)容量要求大大增加,但是微波波段則難以滿足以后的要求。為了解決微波通信容量不足,各個國家都把星間通信波段轉(zhuǎn)向光波波段。因此空間光通信開始成為研究的熱點,在未來的空間通信領(lǐng)域?qū)〉镁薮笸ㄐ艛?shù)據(jù)容量,對推動信息化社會進步會產(chǎn)生巨大作用。光學(xué)天線是空間光通信系統(tǒng)中的關(guān)鍵器件,如果天線受到外界影響產(chǎn)生偏焦,這將對空間光通信系統(tǒng)產(chǎn)生重要影響,甚至導(dǎo)致空間光通信無法正常運行。由于外太空的各種擾動很多,極容易導(dǎo)致光學(xué)天線系統(tǒng)的偏焦,因此有必要對偏焦后光學(xué)天線的通信狀況進行相關(guān)的研究。由于目前空間光通信所使用的光學(xué)天線傳輸效率普遍偏低,因此需要對光學(xué)天線進行優(yōu)化設(shè)計,設(shè)計出更好的光學(xué)天線,對提高空間光通信的質(zhì)量具有重要意義。本論文的主要研究了光子晶體卡塞格倫天線各種偏焦特性,對各種形式的卡塞格倫天線偏焦進行了詳細地討論,以及優(yōu)化和設(shè)計了天線結(jié)構(gòu)主要內(nèi)容如下:(1)介紹了空間光通信半導(dǎo)體激光準直技術(shù),對半導(dǎo)體激光器的結(jié)構(gòu)和發(fā)光機制進行了闡述,然后對半導(dǎo)體激光的傳播規(guī)律進行闡述,進一步給出高斯光束的準直方法。(2)針對光子晶體具有禁帶特性,設(shè)計出空間光通信信道窗口頻率要求的光子晶體,將其鍍在卡塞格倫天線的表面,增強天線的反射功能,從而防止高能激光使天線變形,有助于維持系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。(3)研究了光子晶體卡塞格倫光學(xué)天線的偏焦特性,分別對主鏡的縱向偏焦、主鏡的橫向偏焦、次鏡的縱向和次鏡的橫向偏焦進行詳細的研究分析,對偏焦后輸出激光束的光腰變化,發(fā)散角變化給出了相應(yīng)的描述,同時研究了偏焦對天線的發(fā)射效率和傳輸效率的影響。(4)針對光子晶體卡塞格倫光學(xué)天線對激光束的壓縮倍率較低,對光子晶體卡塞格倫光學(xué)天線結(jié)構(gòu)參數(shù)進行優(yōu)化,得出最佳的結(jié)構(gòu)參數(shù),從而大大降低了發(fā)射光束的發(fā)散角,提高了空間光通信的距離。
【關(guān)鍵詞】：半導(dǎo)體激光 光子晶體 卡塞格倫天線 偏焦 發(fā)散角 優(yōu)化設(shè)計
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN823.28
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-17
• 1.1 引言10
• 1.2 選題依據(jù)和研究意義10-11
• 1.3 空間光通信簡介11-15
• 1.3.1 無線光通信系統(tǒng)12-13
• 1.3.2 無線光通信系統(tǒng)的特點和優(yōu)勢13
• 1.3.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-15
• 1.4 光子晶體光學(xué)天線的發(fā)展現(xiàn)狀15
• 1.5 本文結(jié)構(gòu)和安排15-17
• 第二章 半導(dǎo)體激光準直技術(shù)17-29
• 2.1 半導(dǎo)體激光的傳播特性17-21
• 2.2 半導(dǎo)體激光束的發(fā)散特性21-22
• 2.3 半導(dǎo)體激光束的準直22-28
• 2.3.1 透鏡對高斯光束的變換作用22-25
• 2.3.2 望遠鏡系統(tǒng)對激光束的準直25-28
• 2.4 本章小結(jié)28-29
• 第三章 光子晶體卡塞格倫天線29-35
• 3.1 光子晶體29
• 3.2 一維光子晶體薄膜29-31
• 3.3 光子晶體卡塞格倫天線31-34
• 3.4 本章小結(jié)34-35
• 第四章 光子晶體卡塞格倫天線偏焦分析35-55
• 4.1 光子晶體卡塞格倫天線主鏡偏焦35-48
• 4.1.1 光子晶體卡塞格倫天線主鏡縱向偏焦35-41
• 4.1.2 光子晶體卡塞格倫天線主鏡橫向偏焦41-48
• 4.2 光子晶體卡塞格倫天線次鏡偏焦48-54
• 4.2.1 光子晶體卡塞格倫天線次鏡縱向偏焦48-49
• 4.2.2 光子晶體卡塞格倫天線次鏡橫向偏焦49-54
• 4.3 本章小結(jié)54-55
• 第五章 光子晶體卡塞格倫天線系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計55-63
• 5.1 光子晶體卡塞格倫天線結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化55
• 5.2 新型光子晶體卡塞格倫天線結(jié)構(gòu)55-57
• 5.3 新型光子晶體卡塞格倫天線傳輸效率57-59
• 5.4 新型光子晶體雙球面光學(xué)天線59-62
• 5.5 本章小結(jié)62-63
• 第六章 總結(jié)與展望63-65
• 6.1 主要工作及結(jié)論63-64
• 6.2 工作展望64-65
• 致謝65-66
• 參考文獻66-71
• 攻碩期間取得的研究成果71-72

【共引文獻】

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