基于聲光偏轉器的衛(wèi)星光通信收發(fā)系統(tǒng)特性研究.pdf

1、以激光為信息載波的衛(wèi)星光通信技術因其極高的數(shù)據(jù)率和安全性已成為當前的熱門研究領域。跟瞄系統(tǒng)是建立光通信鏈路和保證通信質量的關鍵。通常跟瞄系統(tǒng)采用粗精瞄復合式執(zhí)行機構，但這種結構的尺寸、重量、功耗皆難以降低，光學系統(tǒng)粗精瞄同軸裝調、軟件粗精瞄協(xié)同控制算法都較復雜。高精度、高帶寬、較大偏轉范圍的聲光偏轉器（AOD）為衛(wèi)星光通信跟瞄系統(tǒng)提供了新的解決途徑。
　　但聲光偏轉器是色散器件，不同波長的光束對向通過聲光偏轉器后其光路不重合，這將

2、造成收發(fā)光束同軸度誤差。此外，入射至聲光偏轉器的光束入射角的變化會引起超聲工作頻帶內衍射效率曲線的變化，從而收發(fā)光強起伏會對通信質量產(chǎn)生影響。所以研究聲光偏轉器色散特性及光束入射角對衛(wèi)星光通信系統(tǒng)收發(fā)特性的影響有著重要意義。本文具體工作如下：
　　研究了聲光偏轉器色散特性對衛(wèi)星光通信系統(tǒng)收發(fā)光束同軸度的影響。實驗驗證了波長相同的光束對向通過聲光偏轉器時其光路是可逆的。通過求解Dixon方程組獲得了偏轉角與波長的關系，得到了系統(tǒng)收發(fā)

3、光束同軸度誤差隨超聲工作頻率的變化規(guī)律。
　　研究了聲光偏轉器光束入射角對衛(wèi)星光通信系統(tǒng)收發(fā)光強的影響。建立了高斯光束和非平面超聲波條件下反常聲光互作用耦合波方程，在空頻域下利用傳遞函數(shù)方法獲得了聲光偏轉器衍射光強隨超聲工作頻率的變化規(guī)律，分析了光束入射角對這種光強起伏規(guī)律的影響。實驗研究驗證了理論分析的正確性。
　　提出了使用聲光偏轉器的發(fā)射光路采用聲光寬帶匹配模式，而接收光路采用非寬帶匹配模式來滿足光通信發(fā)射端大偏轉角，