采用光纤耦合及光放大接收的星地光通信系统及关键技术
| 摘要 | 第1-7页 |
| ABSTRACT | 第7-13页 |
| 第一章 引言 | 第13-26页 |
| ·空间激光通信概述 | 第13-18页 |
| ·空间激光通信特点 | 第13-14页 |
| ·空间激光通信发展动态 | 第14-17页 |
| ·空间激光通信技术发展趋势 | 第17-18页 |
| ·1550nm波段空间激光通信技术 | 第18-23页 |
| ·空间激光通信系统结构 | 第18-19页 |
| ·光放大器在空间激光通信中的应用 | 第19-21页 |
| ·空间激光到光纤的耦合技术 | 第21-22页 |
| ·1550nm波段空间激光通信系统研究现状 | 第22-23页 |
| ·课题来源、研究背景及内容安排 | 第23-25页 |
| ·课题来源及研究背景 | 第23-24页 |
| ·本文的主要内容及安排 | 第24-25页 |
| ·小结 | 第25-26页 |
| 第二章 自由空间激光到单模光纤的耦合及影响因素 | 第26-57页 |
| ·矩阵光学概述 | 第26-30页 |
| ·光线传播的矩阵表达式 | 第26-28页 |
| ·偏心高斯光束的ABCD变换 | 第28-29页 |
| ·光学系统的失调增广矩阵 | 第29-30页 |
| ·理想条件下空间激光到单模光纤的耦合 | 第30-33页 |
| ·降低耦合效率的因素分析 | 第33-44页 |
| ·光纤归一化频率的影响 | 第33-34页 |
| ·光纤定位误差的影响 | 第34-38页 |
| ·光学系统像差的影响 | 第38-41页 |
| ·透镜材料色散引起的离焦损耗 | 第41-43页 |
| ·中心遮挡引起的附加耦合损耗 | 第43页 |
| ·波前曲率的影响 | 第43-44页 |
| ·自聚焦透镜在空间激光到单模光纤耦合中的作用 | 第44-45页 |
| ·组合透镜系统耦合性能分析 | 第45-52页 |
| ·耦合系统结构 | 第45-47页 |
| ·光学元件定位误差的影响 | 第47-52页 |
| ·材料色散对耦合性能的影响 | 第52页 |
| ·光纤耦合实验及参数测试 | 第52-56页 |
| ·光纤章动单透镜耦合实验 | 第52-55页 |
| ·光纤章动组合透镜系统耦合实验 | 第55-56页 |
| ·小结 | 第56-57页 |
| 第三章 大气湍流对空间激光到单模光纤耦合的影响 | 第57-75页 |
| ·大气湍流中激光传输特性 | 第57-62页 |
| ·折射率起伏功率谱 | 第57-59页 |
| ·强度闪烁 | 第59-60页 |
| ·孔径平滑效应 | 第60页 |
| ·波结构函数及大气相干长度 | 第60-62页 |
| ·倾斜校正耦合的平均耦合效率及起伏方差 | 第62-65页 |
| ·平均耦合效率 | 第62页 |
| ·平均耦合功率与接收孔径直径的关系 | 第62-63页 |
| ·耦合功率起伏 | 第63-65页 |
| ·耦合功率的衰落特性 | 第65-69页 |
| ·Zernike多项式 | 第65-66页 |
| ·相位起伏引起的耦合效率衰落 | 第66-67页 |
| ·振幅及相位起伏共同引起的耦合功率衰落 | 第67-69页 |
| ·倾斜校正耦合的跟踪算法研究 | 第69-74页 |
| ·耦合系统结构 | 第69-71页 |
| ·跟踪算法 | 第71-74页 |
| ·仿真结果及分析 | 第72-74页 |
| ·小结 | 第74-75页 |
| 第四章 前置光放大星地激光通信系统链路 | 第75-96页 |
| ·前置光放大接收机 | 第75-79页 |
| ·低噪声前置EDFA接收机模型 | 第75-77页 |
| ·前置EDFA接收机灵敏度 | 第77-79页 |
| ·瞄准误差 | 第79-84页 |
| ·发射机瞄准误差对接收功率的影响 | 第81页 |
| ·接收机瞄准误差对耦合功率的影响 | 第81-84页 |
| ·前置光放大空间激光通信系统链路优化 | 第84-91页 |
| ·链路方程 | 第84-86页 |
| ·根据突发误码率优化 | 第86-89页 |
| ·根据平均误码率优化 | 第89-91页 |
| ·大气湍流对星地下行链路的影响 | 第91-93页 |
| ·背景光对通信性能的影响 | 第93-95页 |
| ·小结 | 第95-96页 |
| 第五章 星地下行连接分布式阵列接收技术 | 第96-109页 |
| ·抗衰落技术 | 第96-97页 |
| ·分布式多孔径接收阵列 | 第97-106页 |
| ·阵列结构 | 第99页 |
| ·链路方程 | 第99-100页 |
| ·信号合并方法 | 第100-103页 |
| ·仿真结果及分析 | 第103-106页 |
| ·数字相关法信号同步 | 第106-107页 |
| ·小结 | 第107-109页 |
| 第六章 地面—卫星上行连接信道特性 | 第109-128页 |
| ·地面—卫星上行连接的强度闪烁 | 第110-118页 |
| ·球面波上行传输 | 第110页 |
| ·高斯光束展宽 | 第110-111页 |
| ·高斯光束Rytov弱湍闪烁模型 | 第111-112页 |
| ·光束漂移闪烁模型 | 第112-114页 |
| ·激光上行传输的数值模拟 | 第114-116页 |
| ·高斯光束弱湍模型、漂移闪烁模型及模拟结果比较 | 第116-118页 |
| ·波前倾斜校正发射系统性能 | 第118-123页 |
| ·光束漂移消除后的闪烁特性 | 第118-119页 |
| ·低阶模式校正的非等晕误差 | 第119-121页 |
| ·存在残余光束漂移时的强度闪烁模型 | 第121-123页 |
| ·多光束发射技术 | 第123-126页 |
| ·多光束发射性能分析 | 第123页 |
| ·各子光束之间的相关性 | 第123-126页 |
| ·单模光纤耦合接收对多光束发射系统的限制 | 第126页 |
| ·小结 | 第126-128页 |
| 第七章 全文总结 | 第128-131页 |
| 致谢 | 第131-132页 |
| 参考文献 | 第132-143页 |
| 作者攻读博士学位期间取得的成果 | 第143页 |
