衛(wèi)星通信終端中空間光偏移入射對光纖耦合效率影響研究.pdf

1、由于衛(wèi)星光通信相比微波通信具有通信數(shù)據(jù)率高、通信容量大等優(yōu)勢，所以衛(wèi)星光通信技術(shù)受到高度重視，為了提高衛(wèi)星激光通信系統(tǒng)探測靈敏度，實現(xiàn)高速通信數(shù)據(jù)率，并且在綜合考慮工程實現(xiàn)難度情況下，采用光纖通信系統(tǒng)中的波分復用技術(shù)和光放大器成為一種潛在選擇，因此解決空間光束至單模光纖的耦合問題成為前提基礎。在進行空間光束至單模光纖耦合的過程中，耦合效率對空間光束與光纖軸心的對準誤差非常敏感，而耦合效率的降低導致光接收機靈敏度下降，要保持較小的對準誤差

2、則需要對光通信系統(tǒng)跟蹤精度提出更高的要求，所以提高光纖耦合容差特性對優(yōu)化光通信系統(tǒng)性能來說非常重要。本文針對接收終端中空間光至單模光纖耦合容差較小的問題，提出對耦合特性進行優(yōu)化研究，主要研究內(nèi)容：
　　本文首先介紹了衛(wèi)星光通信的發(fā)展背景，針對采用光纖耦合為接收方式的通信系統(tǒng)，就其國內(nèi)外的研究與進展狀況進行了論述，以空間光至單模光纖耦合的模型為基礎，通過模式耦合理論推導了最佳情況下單模光纖的耦合效率表達式，給出了接收光纖的相對位置存

3、在橫向、軸向及傾斜偏差時耦合效率的修正因子，重點分析了橫向位移偏差對耦合效率的影響，并對入射偏差角度與橫向位移偏差對耦合效率影響的等效性進行了分析。其次對耦合透鏡離焦光場進行分析，討論了離焦因素對耦合特性參數(shù)的影響。研究了不同耦合參數(shù)情況下耦合特性參數(shù)的變化情況，適當減小耦合參數(shù)能夠提高耦合系統(tǒng)對偏差的容忍程度，利用CodeV仿真軟件建立耦合系統(tǒng)模型，對其進行了仿真驗證。最后研究了錐形光纖對耦合特性的影響，在介紹錐形光纖傳輸原理的基礎上