衛(wèi)星通信的下一步發(fā)展需要實現(xiàn)高碼率的傳輸,通信載荷也需要適合于空間平臺應用,即必須小型化、輕量化和低能耗,唯一能夠滿足這些要求的通信手段是自由空間激光通信。衛(wèi)星激光通信終端在軌運行時面臨著復雜的空間背景輻射情況,并且通常需要滿足幾千公里乃至幾萬公里的數(shù)傳距離,發(fā)射較強的激光功率經過遠距離傳輸能量損耗嚴重,同時衛(wèi)星光通信系統(tǒng)必須是弱光探測,因此高的雜散光抑制比和收發(fā)隔離度是衛(wèi)星光通信系統(tǒng)實現(xiàn)長距離、全雙工激光通信的關鍵。本文對衛(wèi)星光通信系統(tǒng)在軌面臨的典型空間背景輻射特性和光學系統(tǒng)內部雜散光進行了理論研究和分析,從總體設計層面分析了衛(wèi)星光通信終端需要設計的日凌規(guī)避角,以及其它典型星體對激光終端的雜散輻射量級計算方法,為衛(wèi)星光通信系統(tǒng)的視場外雜散光抑制水平和收發(fā)隔離度等指標的要求提供了理論依據(jù)。主要針對衛(wèi)星光通信終端光學系統(tǒng)的組成單機:潛望式粗指向機構、望遠鏡、收發(fā)通道和相干接收機里的90°光混頻移相器做了雜散光抑制設計、理論分析、仿真計算和實驗測試驗證等工作。最后,將所有單機集成到一起建立了衛(wèi)星光通信終端光學系統(tǒng)級的半物理仿真分析計算,驗證了各單機/部組件的視場外雜散光抑制和收發(fā)隔離度提高... 

【文章來源】：中國科學院大學(中國科學院西安光學精密機械研究所)陜西省

【文章頁數(shù)】：140 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

LLCD系統(tǒng)框架

第1章引言5圖1.4LLCD激光通信終端Fig1.4LLCDlasercommunicationterminal表1.1LLCD系統(tǒng)技術指標Table1.1LLCDSystemtechnicalindicators參數(shù)指標鏈路距離384，000km調制方式16-PPM激光波長1550nm發(fā)射功率0.5W下行碼速率622Mbps上行碼速率20Mbps發(fā)射天線口徑107.6mm接收天線口徑4×400mm天線陣列接收靈敏度-68.27dBm（3.74光子/脈沖）重量30kg功耗130W（3）DSOC項目NASA繼火星激光通信演示項目(MarsLaserCommunicationDemonstration，MLCD)后再次啟動了火星對地激光通信項目(DeepSpaceOpticalCommunication，DSOC)[26-27]，如圖1.5所示。該項目在繼承LLCD項目的部分技術的基礎上，為了增加靈敏度，又增加了眾多創(chuàng)新技術如：光子計數(shù)相機、離

衛(wèi)星光通信系統(tǒng)的雜散光抑制研究6軸天線、超大口徑地面望遠鏡、大光敏面64/128陣列單光子探測器等。該項目在近地點下行通信速率高度264Mbps，調制格式為M-PPM，是NASA之前發(fā)射的MRO探測器Ka波段通信速率的10倍，具體參數(shù)見圖1.6。圖1.5美國火星對地激光通信項目Figure1.5DSOCProject圖1.6美國火星對地激光通信項目主要參數(shù)Figure1.6MainparametersoftheDSOC1.2.2.2歐洲ESA在20世紀70年代開始，有計劃地開展衛(wèi)星激光通信多項計劃，現(xiàn)已多次成功完成了星間、星地激光通信鏈路，并獲得了大量捕獲、跟綜和通信等方面關鍵技術的攻關成果。（1）SILEX計劃歐空局(ESA)從1989年開始實施半導體星間激光通信實驗(Semiconductor

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號：3294790