光学天线光中比对外差效率的影响

本文采用光障比的概念,计算和分析了使用卡塞格仑中天线系统时,激光相干检测的外差效率。结果表明,均匀本振场时,在探测器半径R_o近似等于0.75倍信号场爱里斑半径R_A时,外差效率达到最大。使用天线比不使用天线对信号光场的到达角要求更严,其值差一个数量级。     

空间激光通信光学系统对信号光偏振特性影响研究

在相干光通信系统中,信号光与本振光的偏振特性的不一致会改变光信号的偏振态,会影响相干通信系统的效率。信号光经过空间光通信光学系统时,通过部分光学元件时并不是垂直入射,对空间光通信光学系统进行建模,利用仿真软件得到了光束经过系统中元件偏振态分布特性。分析产生偏振改变的原因,并在最后给出了信号光经过该系统后的偏振态改变量与补偿办法。     

准直失配对空间相干激光通信混频效率的影响

相干光通信高效率混频这几年已成为国内外研究热点。论文针对空间相干激光通信系统中零差BPSK调制方案的检测灵敏度,研究了准直失配对本系统的混频效率的影响,得到了准直失配可以导致混频效率的严重下降,即系统性能的严重下降。该研究对空间激光相干通信相关工程实验具有重要指导意义。     

光学前端平衡失配下的卫星相干接收性能

该文主要讨论卫星相干光通信中光接收前端的平衡接收支路上功率和传输时间失配对相干接收性能的影响,并通过参数优化进行改善。与数据接收支路具有的大接收带宽不同,光锁相环路的低通窄带特性,使其仅受功率失配的影响。通过优化激光器线宽、锁相环路的带宽和本振功率将灵敏度恶化最小化。为使失配带来的附加灵敏度下降小于5.5 dB,即保证接收机具有优于-40 dBm的接收灵敏度,此时设计的接收前端的功率失配小于0.5 dB,传输时间失配小于3 ps,为高灵敏度接收前端的设计和链路裕量计算提供参考。     

基于Turbo码的相干光通信系统性能研究

为提高无线光通信系统的可靠性,提出并分析了基于Turbo码的空间相干光通信系统.对空间无线光通信中的衰减和噪声进行了分析,通过仿真得出了特性曲线.借助系统BER的上限,比较了基于Turbo码的BPSK调制的相干无线光通信系统与PPM调制的非相干无线光通信系统和未编码无线光通信系统性能,结果表明:Turbo码技术应用在相干光通信系统中,提高了系统的抗干扰能力,节省了发射光功率,提高了系统性能.     

具有轨道角动量的涡旋光束在非均匀大气湍流中的传输特性

基于拓展的惠更斯–菲涅尔原理、维格纳分布函数的二阶矩定义,研究涡旋光束（l=1）在非均匀大气湍流中的传输特性,推导出其 M2因子及光束扩展表达式,并进行数值模拟。结果表明,初始空间相干长度、束腰半径、光束波长、天顶角以及湍流内尺度对光束传输有较大影响。在一定范围内,减小相干长度、天顶角、束腰半径,增大波长或湍流内尺度,均能有效提高光束传输质量。相较于电磁–高斯谢尔模型阵列光束、部分相干空心光束,具有轨道角动量的涡旋光束受大气湍流的影响更小,更有利于信息的有效传递。在自由空间光通信（FSO）中,采用电磁高斯涡旋光束,具有更高的稳定性。     

LD侧面泵浦全固态激光器光场均匀性研究

研究了LD阵列侧面泵浦全固态激光器泵浦光场的分布特点.将激光二极管面阵发出的光作高斯光束处理,建立了适用于激光二极管阵列多侧面泵浦全固态激光器的泵浦光场分布高斯模型.根据所建模型.通过计算机编程模拟,分析了泵浦结构各参量:激光二极管排列方式、光束束腰半径、工作物质吸收系数对泵浦光场分布的影响,比较了激光二极管排列方式、光束束腰半径、工作物质吸收系数不同给泵浦光场均匀性带来的差异,为LD侧面泵浦全固态激光器的结构优化设计和实验研究提供了理论参考.     

高斯光束束腰位置及尺寸的精确测量

研究了如何提高高斯光束束腰位置及束腰半径的测量精度.从高斯光束的对称性出发,测量了其束腰位置.根据高斯光束通过薄透镜的传输特性,结合已确定的聚焦高斯光束的束腰位置,得到了待测高斯光束的束腰位置及束腰尺寸.根据高斯光束的对称性,直接确定了待测高斯光束的束腰位置,进而在该位置对束腰半径进行了实际测量.结果表明:反推的束腰位置及尺寸分别可精确到0.01mm和0.1mm,且反推结果和实际测量结果一致.     

水下光通信技术难点分析

水下光通信是以光为信息载体,脉冲数字编码来调制,通过水下信道传输信息的通信方式,蓝绿激光在海水中数据传输能力强。本文介绍了水下光通信的应用前景和国内外光通信的研究现状,分析了水下光通信的技术难点,提出水下光通信技术研究的方向。     

高速调制光光折变自适应光外差探测系统实验研究

利用新型光折变自适应光外差探测系统，对相位畸变的高速振幅调制信号进行了光外差探测实验研究。获得了稳定的光外差输出．实验研究表明，提高本振光强度可提高光外差输出信号强度，所以该系统适用于对弱信号的探测；同时新型系统对高速振幅调制信号光有更高的探测灵敏度．因此，这种新型光折变自适应光外差探测系统可应用于空间相位畸变的时域高速调制弱信号光的外差探测．     

相干光纤通信系统

相干光通信简介,外差探测基本原理相干探测基本方式。     

激光外差探测系统光学参量的确定

激光外差探测是一种高灵敏度的探测技术,在测距、测速、制导、跟踪等领域有着广泛的应用,光学系统在外差探测系统中占有很重要的位置;光学系统性能参量选择是否合理,直接影响系统探测目标的能力,着重介绍了在收发合置式激光外差探测系统中,如何确定光学系统的参数,使成像的衍射斑与探测器尺寸匹配,并符合天线定理给出的条件,满足探测器混频的要求,给出了各主要参数之间的关系式及计算实例。     

考虑APD的部分相干光OFDM-UWOC系统性能

对于实际的水下无线光通信系统,系统误码性能主要受到海洋湍流和接收机噪声的制约。考虑散粒噪声和热噪声的影响,对弱海洋湍流环境下基于雪崩光电二极管的部分相干光辅助OFDM-UWOC系统的误码性能进行了分析。研究中利用波束扩展函数建立了吸收、散射、未对准和海洋湍流共同影响下的聚合信道衰落模型,进而分别导出不同噪声限制下的系统平均误码率理论表达式。受散粒噪声限制时,研究了接收机噪声温度、平均接收光强及雪崩光电二极管雪崩增益值的大小对系统可靠性的影响;受热噪声限制时,给出了部分相干光特征参数和海洋湍流特性参数对该系统可靠性的影响。结果表明,对于雪崩光电二极管而言,接收机温度和平均接收光强大小都会在一定程度上影响系统误码性能。因此,通过选择合适的雪崩光电二极管雪崩增益值,能够在一定程度上提升该OFDM-UWOC系统的误码性能。此外,部分相干光和海洋湍流的变化会对系统的误码性能产生影响。     

与偏振无关的相干光外差平衡接收技术研究

考虑在ＦＳＫ（频移键控）调制方式下平衡混频式相干光偏振分集接收技术的研究,包括这种接收方式的理论模型分析、体型偏振分束器的研制、测试及初步的接收实验。结果表明：研制的偏振分束器已接近国际先进水平,所采用的接收方法是可行的,为整个相干光通信系统的研制奠定了坚实的基础。     

激光相位噪声对相干光纤通信系统性能的影响

研究了激光相位噪声对相干光纤通信系统调制格式选择、参数优化和载波相位估计性能等的影响,仿真研究表明:对于16-QAM相干光纤通信系统,star型星座图中星点位置关系可以依据系统噪声特性优化,具有比square型星座图更大的激光相位噪声容限;经典的Viterbi-Viterbi载波相位估计方法用于相干光纤通信系统时,算法中对符号序列平均的最佳长度与激光相位噪声成反比;对于一定的目标误比特率,相干光接收机中A/D有效位数的大小与系统调制格式阶数和星座图特征基本无关。     

影响卫星间光通讯距离的各因素分析

在卫星间光通讯系统中，发射天线辐射功率、天线横向半径及接收系统灵敏度是影响系统的体积和重量的基本因素。文中对它们与最大通讯距离的关系进行了理论分析及数值计算，绘出了各参量与通讯距离的关系曲线。研究结果表明，提高接收系统灵敏度是加大通讯距离的一个良好途径。     

背对背IIMDD OOFDM系统的仿真研究及分析

光正交频分复用技术具有高频谱利用率、强色散容忍性和灵活的扩展性等优势,已广泛应用于无源光网络(PON)、光载射频通信系统(ROF)及长途骨干网光纤通信系统等领域。从理论上研究了背对背光正交频分复用(OOFDM)系统,结合强度调制直接检测(IMDD),通过仿真验证了正交频分复用(OFDM) PON系统的传输性能,为实际系统设计和实用推广提供了重要参考。     

基于VC＋＋的光纤通信演示与仿真系统设计

光纤通信系统的计算机仿真是对系统进行规划设计、性能分析及研制新型系统的重要手段,并在相关课程教学中具有重要地位.借助VC＋＋的优势,设计并实现了一个光纤通信演示与仿真系统.能演示FLASH等资料;采用分析计算与蒙特卡洛仿真结合的方法,建立了光纤通信系统各模块的仿真模型,能直观显示信号波形、眼图、误码率等仿真结果,用户可以根据需要动态调整参数,采用面向对象的设计方法,具有一定的可扩展性和可移植性.将系统应用到《光纤通信》课程中,取得良好的效果,实用性较强.系统也可为其他相关研究提供良好的平台或借鉴.