衛(wèi)星光通信終端空間光至單模光纖自動(dòng)耦合研究.pdf

1、在當(dāng)今社會(huì)科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展進(jìn)步，很多時(shí)候人類(lèi)的需求會(huì)超越當(dāng)前的水平，在通信領(lǐng)域也是如此。人們總是渴望著更加快速地信息交流，網(wǎng)絡(luò)速度不斷地更新迭代就是不斷地順應(yīng)人類(lèi)的需求。目前人類(lèi)主要是采用微波通信，但是現(xiàn)在微波通信面臨一個(gè)瓶頸窘境，很難做出突出的發(fā)展進(jìn)步，所以衛(wèi)星光通信順應(yīng)時(shí)代潮流及時(shí)出現(xiàn)，但是衛(wèi)星光通信還是處于初期階段，距離真正地商業(yè)化使用還是有一定的距離。
　　在衛(wèi)星光通信中通信的穩(wěn)定性和可靠性至關(guān)重要，空間光至單模光纖的耦合

2、則是制約通信質(zhì)量的一個(gè)重要因素。只有在空間光能夠高效率地耦合到單模光纖中才可以進(jìn)行光放大和濾波處理等后續(xù)工作來(lái)充分保證通信質(zhì)量。但是單模光纖的纖芯是非常小的，所以任何一點(diǎn)微小的偏移改變都能夠?qū)︸詈闲十a(chǎn)生巨大的影響?？臻g光至單模光纖的耦合中耦合效率主要受到兩個(gè)方面的影響，一方面是耦合模式匹配的問(wèn)題，另外一方面就是耦合之前光線(xiàn)與光纖的對(duì)準(zhǔn)問(wèn)題。
　　本文依據(jù)相關(guān)的模式匹配原理推導(dǎo)了耦合效率公式并做了相關(guān)的仿真，探討理想情況下影響耦合

3、效率的因素。另外結(jié)合可能產(chǎn)生的單模光纖的偏移問(wèn)題進(jìn)行了研究，推導(dǎo)出了在存在各種偏移情況下耦合效率公式。針對(duì)耦合效率容易受到橫向偏移的影響，本文提出使用控制算法進(jìn)行空間光至單模光纖自動(dòng)耦合控制，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?？臻g光至單模光纖自動(dòng)耦合控制最重要的就是控制算法選用，本文主要選用模式搜索法和粒子群優(yōu)化算法這兩種控制算法進(jìn)行比對(duì)。首先是運(yùn)用相關(guān)的耦合效率公式分別采用兩種尋優(yōu)算法做仿真，查看兩種算法在仿真中具體的性能表現(xiàn)。通過(guò)仿真結(jié)合每種方法的搜索