自由空间激光通信系统信号光捕获策略简析

自由空间激光通信系统能够进行有效的数据传输之前,必须首先建立起稳定、可靠的光通信链路。这要求系统必须使发射端发射的光信号能确实到达接收端的探测器上,这是实现空间激光通信的首要环节。本文对通信双端捕获环节就捕获方式及扫描方式进行了探讨。     

卡尔曼滤波在空间多点光通信跟踪系统中的应用研究

目前,空间激光通信的研究仍然是一点对一点的通信模式,无法完成星地间、星星间不间断信息高速传输的任务。要完成完整的激光链路信息传输,必须采用星上多点激光通信技术。本文介绍了多点激光通信中的光学天线,并利用卡尔曼滤波预测实现对光斑的预测跟踪,实现了光学镜片的协同控制,为多点通信的实现提供了研究价值。     

卡尔曼滤波在空间多点光通信跟踪系统中的应用研究简

目前,空间激光通信的研究仍然是一点对一点的通信模式,无法完成星地间、星星间不间断信息高速传输的任务.要完成完整的激光链路信息传输,必须采用星上多点激光通信技术.本文介绍了多点激光通信中的光学天线,并利用卡尔曼滤波预测实现对光斑的预测跟踪,实现了光学镜片的协同控制,为多点通信的实现提供了研究价值.     

无线激光通信技术应用研究

无线激光通信是实现光接入网的一种新兴技术,随着高速大容量光通信系统的不断演进受到越来越多的重视。文章介绍了光电通信技术的原理,特点及应用范围,指出该技术存在的缺陷,提出建议。     

光通信技术分类

正按照传输信道的特征,光通信可以分为光纤通信和光自由空间通信两种。光纤通信:光纤通信是以光波作为信息载体,以光纤作为传输媒介的一种通信方式。从原理上看,构成光纤通信的基本物质要素是光纤、光源和光检测器。光纤通信已成为现代通信的主要支柱之一,在现代电信网中起着举足轻重的作用。光自由空间通信:空间激光通信系统是指以激光光波作为载波,大气作为传输介质的光通信系统。自由空间激光通信     

旋转双光楔式GEO对地激光通信捕获模型建立与分析

根据实际高轨道对地激光通信技术指标,针对高轨对地激光通信使用Matlab软件建立旋转双光楔式捕获系统的数学模型,并对其进行分辨率分析以及转速分析。结果表明:该方案分辨率为14.824μrad,应用在高轨对地通信所需最大转速为0.26 rad/s,可以满足高轨道卫星平台对地激光通信的指标要求。双光楔捕获方案在高轨对地激光通信方面具有实用研究价值。     

基于空间激光通信中MIMO分集技术的研究

在无线传输系统中,分集技术是一种抗衰落、提高系统的传输性能的技术。它被广泛应用于无线通信中,由于其优越的性能,所以将它应用于空间激光通信中。介绍了MIMO的技术现状和技术特点,建立了空间激光通信系统中MIMO的信道模型,从等增益合并分集与空间选择分集两方面,来分析MIMO的空间分集性能。     

新型数字激光动光弹性实验技术在爆炸力学中的应用

 用泵浦激光器和高速数码相机(Fastcam SA5)分别取代传统的多火花式点光源和多幅式胶片相机,将高速数码相机和激光光源组成的高速摄影系统与动光弹性实验方法相结合,建立了新型数字激光动光弹性实验系统。应用该系统进行了爆炸载荷下的动光弹性实验研究,实验显示,与传统动光弹性实验系统相比,新型数字激光动光弹性实验系统具有记录时间长、采集频率高、实验结果可靠、操作方便、便于实现自动化分析处理等特点。研究结果表明,这一新型数字激光动光弹性实验技术是研究爆炸力学的有效工具。     

基于无线激光通信技术的视频监控系统

对激光通信技术在视频监控系统中的应用进行了研究。在介绍了采用无线激光传输技术实现的视频监控系统的组成及功能以后,详细的阐述了其实现的关键技术,并利用实验进一步说明了该系统的可行性。实验结果表明,该系统在视距通信条件下应用,具有传输速率高、电路制作简单和成本低廉等优点。     

空间光通信RS码技术研究

随着通信技术发展的日新月异,通信的方式也不断出新。采用高频激光进行空间光通信已经成为现代通信技术发展的新热点。在空间光通信系统中传送数据信息,由于衰落、噪声和干扰等的影响,信号在传输过程中将产生严重的畸变,这样,就要求采用有效的信道编码方法以保证误码率在允许的范围之内。     

光孤子通信技术及前景展望

光孤子通信具有容量大、误码率低、抗干扰能力强、不用中继站等特点,被认为是最有发展前途的下一代通信技术之一。文章简要介绍了光孤子通信系统工作原理,并对该技术的研究现状进行了总结,对应用前景进行了展望。     

激光星间通信系统中光纤光栅滤波器

针对激光星间通信系统,提出了采用光纤光栅作为光滤波器以滤除背景光噪声.为了设计出高性能的光滤波器以满足激光星间通信系统的要求,研究了光滤波器的带宽对通信系统性能的影响.考虑多普勒频移,分析了通信系统的归一化信噪比与滤波器带宽的关系,用匹配滤波器的方法设计出光滤波器的最佳带宽.根据得到的最佳带宽,设计了符合要求的光纤光栅...     

基于平面镜多次异面反射调制激光偏振的理论设计

激光是通过系统传播的光子受激发射放大光而产生,激光以其高亮度、高单色性、高方向性和高相干性等特点,在通信、材料处理、图像记录、医学、数据存储和国防等方面做出了重大贡献.偏振是一种最重要的光学调制,常常用于现代激光技术、成像系统、光信息处理等领域.激光偏振调制是利用光学元器件对激光的偏振态和偏振方向进行调整和改变.激光偏振调制广泛应用在光波导、大地通信、光栅光学光刻等技术方面,目前常见的调制激光偏振的方法是使用偏振片或半波片进行调制,但使用偏振片调制激光偏振时存在严重的光强衰减,激光的利用率大大降低;而使用半波片调制激光偏振时,每一种型号的半波片对应一个光波波长.可见光波段的半波片比较常见,型号种类也较为丰富,但紫外光波段的半波片还比较稀少,且半波片的价格也十分昂贵,这些都导致了传统调制激光偏振方法存在诸如价格高、利用率低、工作范围小等不足.也有一些科研工作者利用光栅镜或复杂的理论论证,提高激光光源的偏振度,但这些方法相对较复杂,对工艺要求高.本文理论设计了一种基于平面镜多次异面反射的激光偏振调制装置,实现对激光偏振方向的成功调制.利用平面镜多次异面反射改变激光的偏振方向,从而实现对激光偏振方向从TE偏振到TM偏振以及从TE偏振到TE偏振的成功调制.该装置具有宽光波段工作、成本低廉等优势.     

激光束空间模式可调性与变换研究

利用自适应光学技术,对激光进行模式变换,可将高斯光束转换为均匀的矩形光班,通过采用变形反射镜技术来具体实现对光束空间模式的变换。研究了激光加工过程能量空间分布的实时任意调控原理与方法,试验分析了可主我束对材料的作用规律,从而实现对激光束的刃磨。实验证明此法可提高激光加工的质量和能力。     

一种差动光栅空间光桥接器

提出了一种利用差动光栅实现空间光桥接器的方法,设计了可用于相干光探测系统的新型2×2的90°、2×2的180°和2×4的90°空间光桥接器,其中2×2的90°、180°空间光桥接器主要由差动光栅构成,2×4的90°空间光桥接器主要由差动光栅和偏振分束器构成,其具有体积小、重量轻和易于小型集成的优点,在激光相干通信和激光雷达领域有潜在应用。     

水下与空中平台蓝绿激光通信关键技术研究

研究瞄准水下大型作业平台与空中平台间通信的需求,利用海水光学窗口—蓝绿激光波段来建立水下与空中平台的通信链路,提供一种通信速率高的直接通信技术手段。建立一套水下平台与空中平台之间的蓝绿激光通信的演示系统,实现我国典型海域水下80 m与空中2000 m平台进行通信,通信速率大于2.5 kbps,通信误码率小于1×10-5。获取激光通信的信道特征和激光传输规律,为研制水下平台与空中平台通信的实际系统奠定技术基础。在充分研究激光束在海水、海气界面的传输特征的基础上,采用PPM调制和RS编码技术将信息高速调制短脉冲绿光全固态激光器,利用水下发射系统发射出海面,安装在空中平台上的激光通信接收终端根据预先已知的水下发射系统位置,将接收系统指向海面,获取水下发出的激光,通过信息解调解码来提取信息。设计和研制出电光调Q的高重复频率全固态激光器,通过特殊设计的光学系统,激光器输出光束变换分布使得海浪影响最小化。通过优化设计的接收光学系统,实现大视场、窄带和高灵敏度接收,采用软件解调解码方式获取信息。水下发射系统利用海床基实现沉底作业,最大放置深度大于80 m,通过复合电缆和光缆与船载控制设备联接,实现供电和控制。接收系统安置在直升机,空中飞行高度2189 m。除了开展蓝绿激光通信技术研究、信道特征研究外,还突破高重复频率蓝绿全固态激光器技术、宽视场窄带接收技术、高速信号调制编码和低误码率信号解调解码技术等关键技术,同时开展海上试验,获取试验数据。研究成果可以直接应用到空中平台与水下平台间的通信系统,为空中平台与水下作业平台之间增加一种快速的通信手段,可以应用于海洋水下监测平台、传感网络和水声通信节点等的数据传输。研究成果可以应用于构建海洋立体通信网络体系,同时,研究所衍生出的蓝绿激光技术、微弱信号探测等技术,也可应用到机载激光遥感、海洋水下激光探测以及深海资源探测技术中。     

基于激光通信链路的星间时间同步技术

时间同步技术对于导航、定位、授时都有重要作用,是空间应用领域的热门方向.激光通信技术具有通信容量大、保密性和抗干扰性强等优点,因此受到越来越广泛的应用.本文提出了基于激光通信链路的时间同步技术,通过数据帧头实现粗测距,通过接收时钟相位实现精测距.通过理论分析,获得了基于激光通信链路的时间同步精度的理论极限,并进行模拟仿真计算.在双向单程测距条件下,1 Gbps通信速率时可以获得毫米级的测量精度和皮秒级的时间同步精度.采用BPSK相干通信体制,在实验室进行了基于激光通信链路的时间同步试验,结果符合理论预期.     

基于声光效应的无线激光DQPSK调制

由于光器件的发展,改进常规光无线信息交换系统,实现高速率的光无线通信研究得到了越来越多的关注;设计了一套基于声光效应的无线激光DQPSK调制系统,搭建了预编码电路,利用声光调制器进行实验方案验证,测试了码元速率2 Mbit/s下调制信号的动态特性,对其进行了频谱分析;结果表明:在高码元速率下,该设计系统信噪比高,可应用于需要高的传输速率和高可靠性的无线激光通信系统中。     

用于两台计算机互联的激光大气通信技术研究

研究激光大气通信系统的光发射机、接收机的基本原理和结构组成．以光电／电光转换为基本原理，研究用于激光大气通信的光收、发端机，重点分析了在光发射机电路设计中遇到的问题．以计算机作为系统的信源和信宿，完成了系统的实验验证，给出了实验结果波形．实验通信速率10Mbit／s，通信距离大于1km．系统可用于两台计算机的点对点互联．     

浅谈自由空间光通信技术及其发展

自由空间光通信(FSO)是小功率红外激光束以大气为介质传送光信号的一种激光通信系统。本文对其基本特点做了归纳,简要介绍了自由空间光通信技术在国外、国内的研究现状,并从应用的角度阐述了自由空间光通信技术今后的研究方向和发展趋势。