| 大气信道下窄线宽激光器对相干通信系统性能影响研究 |
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| 引用本文： | 傅万旺,郭优,张越行,陈纪笋,姜义君,李密. 大气信道下窄线宽激光器对相干通信系统性能影响研究[J]. 红外与激光工程, 2023, 52(1): 20220219-1-20220219-10. DOI: 10.3788/IRLA20220219 |
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| 作者姓名： | 傅万旺 郭优 张越行 陈纪笋 姜义君 李密 |
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| 作者单位： | 1.南京大学 现代工程与应用科学学院 智能光感知与调控技术教育部重点实验，江苏 南京 210023 |
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| 基金项目： | 江苏省自然科学基金（BK20201251, BK20221187）；“六大人才高峰”高层次人才计划（KTHY-003）；国家重点研发计划（2020YFB2205800）；自然科学基金（61205045） |
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| 摘 要： | 在空间下行相干激光通信系统中，激光器的线宽大小会影响通信系统的性能，而窄线宽激光器能有效降低激光器线宽引起的激光器相位噪声，目前已经成为相干激光通信系统的首选。光信号在大气信道传输时，大气湍流会引起光信号强度和相位的波动，从而进一步影响系统的通信性能。针对上述问题，基于四相移键控(Quadri Phase Shift Keying, QPSK)通信系统的工作原理，进一步考虑窄线宽激光器线宽和大气湍流引起的光信号强度和相位的波动，给出了空间下行QPSK通信系统误码率模型。并基于该模型，数值仿真分析了窄线宽激光器对空间下行相干激光通信系统性能的影响。结果表明：大气湍流不仅严重影响系统性能，也会弱化激光器线宽对系统性能的影响。而对于大气湍流影响而言，其引起的相位波动要大于光强波动的影响。此外，随着通信速率增大，激光器线宽对于系统性能影响也会随之降低。文中对于空间下行相干激光通信系统的优化设计和调试具有一定的实际参考意义。
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| 关 键 词： | 空间相干激光通信 误码率 大气湍流 窄线宽激光器 相位波动 |
| 收稿时间： | 2022-04-15 |
Investigation of the effect of narrow linewidth lasers on performance of coherent communication systems under atmosphere channels |
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| Affiliation: | 1.Key Laboratory of Intelligent Optical Sensing and Manipulation, College of Engineering and Applied Sciences, Nanjing University, Nanjing 210023, China2.Shanghai Radio Equipment Research Institute, Shanghai 200082, China |
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