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 多用途激光通信天线设计

李响 柳鸣 李小明 张家齐 白杨杨 孟立新 张立中

[摘要]为了满足空间多节点激光通信系统的研制与调试要求, 提出了一种多用途激光通信光学天线。通过替换透镜或分光组件, 实现激光通信光学天线与自准直平行光管功能的切换。对主镜室进行加强设计, 提高了系统整体刚度并使其...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(02):020602

 非球面整形镜在空间激光通信终端中的应用

宋志化 江伦 曹海帅 佟首峰

[摘要]在同轴两片反射镜光学天线的空间激光通信终端中, 入射高斯光束的中心最高能量部分被次镜及次镜支架遮挡, 导致部分能量损失。为了减小能量损失, 提高系统发射效率, 将非球面整形镜应用在发射端准直扩束系统中, 实现高...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(10):100601

 离轴式共口径激光通信光学系统设计

王蕴琦 刘伟奇 付瀚毅 高世杰 吴佳彬

[摘要]根据激光通信及共口径技术基本原理, 对共口径自由空间激光通信光学系统的参数进行了分析, 并设计得到了一套离轴式共口径激光通信光学系统。系统光学天线采用离轴两反结构, 有效通光口径为160 mm, 光束压缩比为10∶1,...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(01):010602

 分集阵列式水下激光通信光学接收天线设计

贺锋涛 石文娟 朱云周 张建磊

[摘要]针对水下无线激光通信系统中对准困难的问题, 提出了一种分集阵列式光学接收天线, 在光学设计软件Zemax中分别设计出了复合光学接收天线和分集阵列式光学接收天线的光学结构, 分析了复合光学接收天线和分集阵列式光学接...

 PDF全文红外与激光工程 | 2018, 47(09):0903005

 到达角起伏对上行星地激光通信系统性能的影响

王怡 王运敏 马晶

[摘要]在Kolmogorov湍流模型下, 建立了到达角起伏对星地激光通信误码性能影响的理论模型。基于该模型, 推导了星地激光通信系统误码率的闭合表达式。综合考虑光强闪烁、光束漂移和到达角起伏, 推导出三者共同作用下, 星地系...

 PDF全文红外与激光工程 | 2018, 47(01):0122001

 基于多目标模拟退火算法的导航卫星激光星间链路拓扑动态优化

董明佶 林宝军 刘迎春 周黎莎

[摘要]根据激光星间链路的技术特点, 并考虑导航卫星星间链路需兼顾通信、高精度测量与自主定轨的多重要求, 研究了全球导航卫星系统(GNSS)激光星间链路拓扑的动态优化问题。采用有限状态自动机(FSA)思想建立了一种导航卫星激...

 PDF全文中国激光 | 2018, 45(07):0706004

 微弧度量级远场发散角光束发射系统的设计与实现

况耀武 何志平 袁立银 张亮 舒嵘

[摘要]建立了发射光束通过带有波像差的望远镜系统后的远场光斑分布数学模型,采用数值计算,结合Monte Carlo方法分析了波像差方均根(RMS)值对发射光束远场发散角的影响,据此确定望远镜波像差的容差,以实现特定发射光束的...

 PDF全文中国激光 | 2018, 45(06):0605004

 自适应光学技术在星地激光通信地面站上的应用

芮道满 刘 超 陈 莫 鲜 浩

[摘要]综述了自适应光学技术在星地激光通信地面站上应用的最新进展。针对星地链路中湍流效应导致的相干度退化和可用度降低的问题,自适应光学技术成为美国和欧洲等国正在研制的中继卫星至地光通信系统解决上述问题的主导手...

 PDF全文光电工程 | 2018, 45(03):170647

 基于低密度奇偶校验码和脉冲位置调制的水下长距离光通信系统设计

米乐 胡思奇 周田华 陈卫标

[摘要]基于蒙特卡罗方法对水下激光脉冲长距离传输进行了模拟仿真。根据激光脉冲在水下的展宽情况及脉冲能量的变化规律, 系统采用波长为532 nm、单脉冲能量为1 mJ的全固态脉冲激光器作为发射光源, 采用口径为100 mm、接收视...

 PDF全文中国激光 | 2018, 45(10):1006002

 采用QPSK调制的50 Gbit/s高速大气激光通信传输特性研究

刘显著 王天枢 陈俊达 张欣梦 杨进华 姜会林

[摘要]高级多电平调制格式在海上高速和高光谱效率的光通信中已经显示出巨大的潜力。将正交相移键控(QPSK)调制格式引入自由空间光(FSO)通信, 实验证明可实现高达50 Gbit/s的高速FSO传输链路, 能够清楚地观察到所发送的QPSK信...

 PDF全文应用光学 | 2018, 39(05):757

 空间激光通信系统动态跟瞄参数测试方法研究

吴 磊 郝淑杰 解宣梅 黎高平 俞 兵 于东钰 阴万宏

[摘要]跟瞄精度是空间激光通信系统捕获、跟踪和瞄准(acquisition, tracking and pointing, ATP)分系统的重要指标参数之一, 其准确测量是评估空间激光通信系统远距离通信性能的关键。介绍了空间激光通信系统ATP分系统跟瞄精...

 PDF全文应用光学 | 2018, 39(05):762

 大气激光通信系统发散角的设计与仿真

杨云龙 刘 博 张文明

[摘要]提出了一种利用光纤环形器实现收发同光路的大气激光通信系统, 有利于实现系统的光路简化及模块化。该系统采用无信标光, 利用信号光进行对准和通信; 根据通信距离不同采用调焦结构调节光束发散角。设计了一种利用外部...

 PDF全文半导体光电 | 2018, 39(02):294

 基于Marcum Q函数的星间激光通信动态束腰控制

宛雄丰 郝士琦 张岱 赵青松 唐进迎 徐晨露

[摘要]针对星间激光通信受瞄准误差影响较为严重的问题,提出了一种基于Marcum Q函数表示法的动态束腰控制方案。在不需要采取任何近似的情况下,利用Marcum Q函数给出了计算瞬时信道状态的闭合解析式,并建立了优化模型,通...

 PDF全文光学学报 | 2018, 38(09):0906005

 压电式倾斜镜迟滞特性及其实验研究

于志亮 姜晓明 曹开锐 李松 王岩

[摘要]空间激光通信精瞄系统中压电式倾斜镜存在的迟滞非线性特性,不仅降低了精瞄系统定位精度,而且对信标光的捕获以及链路的稳定性造成影响。针对该问题,提出一种基于PLAY迟滞算子改进Prandtl-Ishlinskii(P-I)数学模型及...

 PDF全文光学学报 | 2018, 38(08):0814002

 基于飞艇平台激光通信系统的捕获性能研究

滕云杰 宋延嵩 佟首峰 张敏

[摘要]针对飞艇平台的运动特性,优化设计了飞艇-船激光通信系统的捕获方案;针对小束散角远距离通信系统捕获时间长的难题,提出了粗精复合扫描策略。重点分析了粗精复合扫描的工作原理和捕获过程中的影响因素,同时依据飞艇...

 PDF全文光学学报 | 2018, 38(06):0606005

 四进制自由空间激光通信信号的支持向量机检测算法

何宏炜 吴志航 于召新 冯湘莲 江荷馨 高士明

[摘要]基于支持向量机(SVM)的机器学习方法提出了空间激光通信四进制脉冲振幅调制(PAM-4)信号的检测算法。利用功率谱密度反演方法仿真大气相位屏, 结合Taylor冰冻流假设, 得到了激光载波经过大气湍流信道的光场信号, 叠加接...

 PDF全文光学学报 | 2018, 38(11):1101002

 相干激光通信系统光学锁相环路载波恢复技术

刘洋 佟首峰 常帅 宋延嵩 董岩 董毅 安喆

[摘要]基于科斯塔斯(COSTAS)光学锁相环路载波恢复进行建模分析, 得到系统的闭环传递函数、误差函数及需要恢复的载波信号; 设计系统采用复合控制, 内环借助声光移频器实现快速、小范围跟踪, 外环通过环路直接控制激光器拉进...

 PDF全文光学学报 | 2018, 38(01):0106001

 空间激光通信中精跟踪系统的实现与优化

陈少杰 张亮 吴金才 李长昆 王建宇

[摘要]简述了空间激光通信中精跟踪系统的组成和控制结构,分析了捕获、跟踪、瞄准系统精跟踪探测器使用质心算法进行信标光斑定位时的误差来源,对精跟踪探测器信标光斑定位过程进行傅里叶频域分析.推导得到消除质心算法系统...

 PDF全文红外与毫米波学报 | 2018, 37(01):35

 外露式星载光机电设备热设计的间接验证

刘绍然 刘百麟 罗志涛 杨清波

[摘要]星载光机电设备兼有光学系统和运动机构的特点, 前者温度指标要求高, 后者构型复杂并且相对星体其他部分运动, 这给热设计的验证带来困难。文章以光机电设备激光通信终端为例, 提出了热设计的间接验证方法, 即通过地面...

 PDF全文光学 精密工程 | 2018, 26(07):1741

 大气湍流影响星地相干激光通信的数值仿真

周玉松 梅海平 王钰茹

[摘要]由于解析法在研究相干光通信的相位补偿等问题中存在困难,采用多层相位屏分步传输的数值仿真方法研究大气湍流对星地相干 光通信下行传输的影响。首先建立了卫星地面之间的大气湍流中激光传输的仿真模型,可以实现不同天...

 PDF全文大气与环境光学学报 | 2018, 13(04):258

 二次成像型库德式激光通信终端粗跟踪技术

张家齐 张立中 董科研 王超 李小明

[摘要]库德式激光通信终端粗跟踪探测器大视场接收信标光时,需通过望远单元、多块库德反射镜、分光片和粗跟踪透镜组,信标光传输路径长,使得后续子光路粗跟踪支路口径明显增加; 捕获时望远单元和库德反射镜与粗跟踪探测器...

 PDF全文中国光学 | 2018, 11(04):644

 离焦对激光通信接收视场的影响分析

许燚赟 董科研 安 岩 朱天元 颜 佳

[摘要]为了降低自由空间激光通信中对准难度, 本文提出了采用离焦的方法以增大接收视场角。以满足通信所需最低能量(-35 dBm)为基准, 理论推导了探测器接收能量、接收视场角(FOV)、离焦接收能量及离焦量之间的相互关系, 并通...

 PDF全文中国光学 | 2018, 11(10):822

 移动地面站宽温度跟瞄系统信标接收镜头

李 响 柳 鸣 王 超 李小明 张家齐 白杨杨 孟立新 张立中

[摘要]为了保证移动地面站光电跟瞄系统在野外复杂环境下具有稳定的跟踪精度, 针对-20~40 ℃宽工作温度范围下信标接收镜头成像光斑弥散的问题, 进行了光学系统与光机结构的设计, 提出了一种以步进电机驱动补偿镜组的温度补偿...

 PDF全文中国光学 | 2018, 11(10):790

 激光通信应用潜力巨大 国外商业化运作先行一步

李洪丹

[摘要]说到激光通信,多数人会感到有些陌生,但如果提到光纤通信,恐怕无人不晓。激光通信与光纤通信同属光通信范畴,只是传输的介质不同而已。

 PDF全文光电产品与资讯 | 2017, 8(08):31

 天空背景光对空间激光通信系统的影响

范新坤 张 磊 佟首峰 宋延嵩 江 伦

[摘要]为了分析天空背景光对空间激光通信系统的影响情况,同时为通信链路总体方案的设计提供相应的参考数据,建立了天空背景光噪声模型并进行理论分析和仿真研究。仿真结果表明:天空背景光会引起粗、精跟踪单元所使用探测...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2017, 54(07):070601

 星地链路激光通信载荷粗跟踪回路设计与验证

曲 正 佟首峰 董 岩 于笑楠 张 敏

[摘要]针对地球同步中继卫星对地激光通信,设计了一种包含多重闭合回路的伺服跟踪系统,分析了跟踪算法的数学模型以及用于光斑脱靶量补偿的带执行器限位比例积分微分控制算法,介绍了星地链路激光通信跟踪系统中伺服闭环控...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2017, 54(07):070603

 光学整流罩对机载激光通信光束远场发散角的影响

王超 江伦 佟首峰 李英超 刘壮

[摘要]分析了同心球面光学整流罩内、外表面的球心与机载激光通信发射天线的万向节点不重合时,非对称的光学整流罩对通信光束远场发散角的影响。结果表明,在最大通信光束远场发射角约为54°的条件下,外部口径为200 mm...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2017, 54(04):040604

 大气湍流条件下长波红外无线激光通信性能分析

谷 康 徐智勇 汪井源 赵继勇

[摘要]分析了用于探测长波红外所用的光电导型碲镉汞探测器的噪声种类,建立了相应的噪声模型;结合不同大气湍流条件下的光强分布模型,采用数字脉冲间隔调制方式推导得到了长波红外无线激光通信系统的误码率表达式。在选取...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2017, 54(03):030603

 大气激光通信中自适应调制编码技术的模式选择阈值

王磊 郝士琦 张岱 赵青松 孙韩

[摘要]研究了一种用于大气激光通信自适应调制编码技术中的模式选择阈值的选取算法。分析了大气弱湍流信道性能, 并对高斯信道中阈值选取算法进行修正, 提出了一种信噪比-湍流强度选择方法来确定阈值区域模式, 并给出了阈值选...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2017, 54(02):020605

 基于液晶光学相控阵的空间激光通信PID跟踪方法

许剑华 汪相如 黄子强 吴亮 张天一 谭庆贵 吴双红 邱琪 谢文

[摘要]液晶光学相控阵具备非机械光束偏转能力, 将其应用到空间激光通信捕跟系统中, 能够实现快速、灵活、多用户的接入。提出了一种基于液晶光学相控阵的快速跟踪方法, 该方法采用电荷耦合器件(CCD)作为信标光探测器, 比例积...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2017, 54(02):021202

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