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空间光通信链路关键技术研究

幺周石  
【摘要】:与微波通信相比,空间光通信具有很多优点:通信容量可以显著增大; 发射光束窄,方向性好,功率密度显著增加;天线尺寸小,系统质量相对小;抗电磁干扰,保密性强等等。传输同样速率与信息的装备,光通信的性价比最高,很适合卫星与卫星、卫星与航天飞机等空间站之间高数码率信息的传输。基于空间激光通信良好的应用前景,各个国家都非常重视对空间激光通信的研究工作。 本文从系统层面上对空间光通信系统进行了分析,阐述了通信子系统、APT子系统各自的关键技术及其与卫星平台接口子系统的相互关系。在考虑、分析与攻克子系统的关键技术时,充分认识到各子系统的共同约束条件与相互作用关系,是系统构架成功的关键所在。 为适应空间光通信的需要,我们提出一种研究激光束的空间偏转控制的新的技术方案,该方案可以实现激光的高灵敏度跟踪与实时的光束偏转控制。其创新之处在于采用了全新的光学材料制作电控光栅。 本文中介绍了自行研制的系统级光通信链路的仿真软件、光通信发射与接收端机的实验情况和部份APT子系统的实验原理样机。 文章的最后介绍了空间飞行环境的电离辐射基本情况以及光纤光学器件的辐射适应性。


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