【摘要】：空間點對點激光通信經(jīng)過幾十年的發(fā)展已經(jīng)較為成熟,但是一點對多點同時激光通信還在研究階段。本文探索一種在有限范圍內(nèi)實現(xiàn)局域激光廣播的有效手段,提出了一種新的通信模式。從光功率優(yōu)化的角度對比分析了激光擴束理論模型和平行光幕理論模型,揭示了平行光幕理論的光功率分布模型:通信光功率的遠場光強分布與通信距離呈線性關系。結(jié)合高斯光束光學成像變換理論對比了柱面鏡光學系統(tǒng)和鮑威爾棱鏡光學系統(tǒng),通過光學設計軟件模擬了平行光幕的遠場場強分布情況,指出了鮑威爾棱鏡光學系統(tǒng)能夠有效的消除高斯光束的中心熱點和褪色邊緣分布。其次為了解決激光廣播通信系統(tǒng)的多光軸精確校準問題,探究了一種雙光路掃描視場光學校準系統(tǒng)設計方案,并分析了其校準精度。在此基礎上設計并搭建了局部紅外激光廣播通信系統(tǒng),研究了激光發(fā)射系統(tǒng)與激光接收系統(tǒng)的器件選型與優(yōu)化設計。最后進行了野外通信試驗,通過對實驗結(jié)果進行分析,驗證了平行光幕理論模型的優(yōu)越性和激光廣播通信的可行性。
【圖文】：

于激光通信技術，美國、歐洲各國和亞洲一些國家為此投入大量的科研，其中美國是全世界最早開展激光通信技術研究的國家，從 20 世紀 70推進實驗室（NASAJPL），哥達德太空飛行中心（NASAGSFC）、麻省實驗室、空軍研究實驗室、彈道導彈防御組織、加州理工大學等研究機通信技術進行研究并完成了多個激光通信的相關實驗[2]。2006 年，美國大學的應用物理實驗室（The Johns Hopkins University Applied tory，簡稱 APL）進行了飛艇與地面之間的激光通信，其通信距離可達 分復用的通信速率高達 80 Gbit/s，如圖 1.1 所示。2013 年美國 NASA（auticsand Space Administration，國家航空航天局）完成了月球和地面之間信實驗，通信距離高達 350 000-400 000 km，，其搭載 LLCD (Lununication Demon-stration)系統(tǒng)其下行激光傳輸速率達 622 Mbit/s，上行激 20 Mbit/s，如圖 1.2 所示[3]。2014 年，NASA 完成了 OPALS（Op-ticalercomm Science）實驗，該實驗將高清視頻以 50 Mbit/s 傳輸速率從衛(wèi)星地面接收站，驗證了激光通信的有效載荷，如圖 1.3 所示[4]：

于激光通信技術，美國、歐洲各國和亞洲一些國家為此投入大量的科研，其中美國是全世界最早開展激光通信技術研究的國家，從 20 世紀 70推進實驗室（NASAJPL），哥達德太空飛行中心（NASAGSFC）、麻省實驗室、空軍研究實驗室、彈道導彈防御組織、加州理工大學等研究機通信技術進行研究并完成了多個激光通信的相關實驗[2]。2006 年，美國大學的應用物理實驗室（The Johns Hopkins University Applied tory，簡稱 APL）進行了飛艇與地面之間的激光通信，其通信距離可達 分復用的通信速率高達 80 Gbit/s，如圖 1.1 所示。2013 年美國 NASA（auticsand Space Administration，國家航空航天局）完成了月球和地面之間信實驗，通信距離高達 350 000-400 000 km，其搭載 LLCD (Lununication Demon-stration)系統(tǒng)其下行激光傳輸速率達 622 Mbit/s，上行激 20 Mbit/s，如圖 1.2 所示[3]。2014 年，NASA 完成了 OPALS（Op-ticalercomm Science）實驗，該實驗將高清視頻以 50 Mbit/s 傳輸速率從衛(wèi)星地面接收站，驗證了激光通信的有效載荷，如圖 1.3 所示[4]：
【學位授予單位】：長春理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TN929.1

【參考文獻】

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3 姜會林;江倫;宋延嵩;孟立新;付強;胡源;張立中;于笑楠;;一點對多點同時空間激光通信光學跟瞄技術研究[J];中國激光;2015年04期

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本文編號：2666855