空間信息傳輸技術是建設空間信息網絡的重要環(huán)節(jié),以激光作為信息載體的通信技術具有傳輸速率高、信息容量大、保密性強、抗干擾抗截獲能力強等顯著優(yōu)勢。激光通信終端要具備精密光束對準和穩(wěn)定、可靠的激光收發(fā)功能,同時還應具備輕量化、結構緊湊等特性。本文基于高光能量利用率、小型化,可同時進行多節(jié)點間激光通信終端光學基臺研制的需求,針對終端的光機結構展開若干關鍵技術研究,主要包括以下幾個方面:首先,分析多節(jié)點同時激光高速信息傳輸系統(tǒng)總體方案。由于激光通信束散角小的限制,當空間信息網絡中的骨干節(jié)點需要與多個用戶同時進行高速數據傳輸時,通常采用分時工作模式或者點對點通信,這嚴重限制了激光通信技術在空間信息網絡中的廣泛應用。因此,項目組提出一種新的面向空間平臺的多節(jié)點間同時激光高速信息傳輸系統(tǒng)。其次,為解決方案中的光學天線兩端面承擔載荷的技術問題,提出一種用于衛(wèi)星平臺的可承載式激光通信光學天線。采用正交試驗方法對主鏡組件進行優(yōu)化設計,并對反射鏡膠黏劑進行了無熱化設計。有限元分析表明,光學天線在（20±5）℃的環(huán)境溫度及軸向承載及自身重力狀態(tài)下,主鏡面形RMS值（均方根誤差）為λ/65,PV值（最大峰谷誤差）... 

【文章來源】：長春理工大學吉林省

【文章頁數】：96 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

美國TSAT高速信息傳輸空間激光通信組網示意圖

第1章緒論3PhotonicsPhase-LockedElements）”方案中采用7個子孔徑液晶光學相控陣拼接的方式實現了大口徑光束偏轉試驗，如圖1.2。2017年，美國BNS公司介紹了正在研制的大口徑、寬角度液晶偏振光柵組件，液晶口徑10cm，集成后可實現64°×64°的能視域[15]。但目前，尚未見到該技術在激光通信上應用的報道，隨著大口徑、寬角度液晶光學相控陣器件的逐漸成熟，以及光學相控陣器件環(huán)境適應性的逐步提升，加快了相控陣激光組網通信技術在激光通信上的應用。圖1.2子孔徑拼接式液晶光學相控陣模型我國的激光通信技術研究相比國外基礎較為薄弱，但近30年來，相繼有較多的科研機構在多節(jié)點間激光通信領域取得了顯著的成就，目前開展相關技術研究的單位主要有503所、中國電科34所、中科院長春光機所、中科院上海光機所、哈爾濱工業(yè)大學、武漢大學、長春理工大學等。任健迎等人[16]提出一種基于逆向調制技術的激光通信自由組網結構的微小衛(wèi)星結構，在微小衛(wèi)星上采用陣列式逆向調制激光通信結構，如圖1.3(a)。微小衛(wèi)星的六個面裝有光學鏡頭，在一面的四個角上有四個小孔徑的逆向調制端鏡頭，中間的主鏡頭設計為成像與通信接收共口徑系統(tǒng)。該方案以一顆或者多顆主衛(wèi)星為網路節(jié)點，實現各子衛(wèi)星與主衛(wèi)星間的激光通信任務。基于逆向調制技術的微小衛(wèi)星激光通信組網拓撲結構如圖1.3(b)。(a)(b)圖1.3基于逆向調制技術的激光通信技術方案(a)基于逆向調制技術的微小光學衛(wèi)星概念圖(b)基于逆向調制技術的激光通信多網絡拓撲結構

第1章緒論3PhotonicsPhase-LockedElements）”方案中采用7個子孔徑液晶光學相控陣拼接的方式實現了大口徑光束偏轉試驗，如圖1.2。2017年，美國BNS公司介紹了正在研制的大口徑、寬角度液晶偏振光柵組件，液晶口徑10cm，集成后可實現64°×64°的能視域[15]。但目前，尚未見到該技術在激光通信上應用的報道，隨著大口徑、寬角度液晶光學相控陣器件的逐漸成熟，以及光學相控陣器件環(huán)境適應性的逐步提升，加快了相控陣激光組網通信技術在激光通信上的應用。圖1.2子孔徑拼接式液晶光學相控陣模型我國的激光通信技術研究相比國外基礎較為薄弱，但近30年來，相繼有較多的科研機構在多節(jié)點間激光通信領域取得了顯著的成就，目前開展相關技術研究的單位主要有503所、中國電科34所、中科院長春光機所、中科院上海光機所、哈爾濱工業(yè)大學、武漢大學、長春理工大學等。任健迎等人[16]提出一種基于逆向調制技術的激光通信自由組網結構的微小衛(wèi)星結構，在微小衛(wèi)星上采用陣列式逆向調制激光通信結構，如圖1.3(a)。微小衛(wèi)星的六個面裝有光學鏡頭，在一面的四個角上有四個小孔徑的逆向調制端鏡頭，中間的主鏡頭設計為成像與通信接收共口徑系統(tǒng)。該方案以一顆或者多顆主衛(wèi)星為網路節(jié)點，實現各子衛(wèi)星與主衛(wèi)星間的激光通信任務�；谀嫦蛘{制技術的微小衛(wèi)星激光通信組網拓撲結構如圖1.3(b)。(a)(b)圖1.3基于逆向調制技術的激光通信技術方案(a)基于逆向調制技術的微小光學衛(wèi)星概念圖(b)基于逆向調制技術的激光通信多網絡拓撲結構

【參考文獻】：
期刊論文
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[9]基于視場一致性的多波段共口徑成像系統(tǒng)結構研究[D]. 李小虎.中國科學院研究生院(長春光學精密機械與物理研究所) 2016
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碩士論文
[1]激光通信地面終端主鏡及其支撐結構設計與分析[D]. 姚玉剛.中國科學院大學(中國科學院長春光學精密機械與物理研究所) 2019
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[4]大口徑寬波段共軸測試設備設計[D]. 李盛林.中國科學院大學(中國科學院長春光學精密機械與物理研究所) 2018
[5]激光輻照下的光學天線熱效應研究[D]. 孫奕.中國科學院大學(中國科學院西安光學精密機械研究所) 2018
[6]火星中分辨率相機光學組件光機熱集成分析[D]. 楊文強.中國科學院大學(中國科學院西安光學精密機械研究所) 2018
[7]輕量化反射鏡支撐結構設計研究[D]. 朱能兵.中國科學院大學(中國科學院光電技術研究所) 2017
[8]激光通信地面終端系統(tǒng)及關鍵部件靜動態(tài)力學性能分析[D]. 蔡力偉.南京航空航天大學 2016
[9]紅外鏡頭的光機熱集成分析方法的研究[D]. 姬文晨.昆明理工大學 2016
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本文編號：3419261