大氣激光通信系統(tǒng)設(shè)計及其光學(xué)系統(tǒng)實驗.pdf

1、大氣激光通信是一種以激光為載波,大氣信道為傳輸介質(zhì)的無線通信方式,具有低成本、安裝快捷、安全性高等優(yōu)點,其應(yīng)用領(lǐng)域和市場前景非常廣闊.本課題的目的是改進設(shè)計一套低成本、高帶寬的激光通信端機,它主要由光學(xué)系統(tǒng),收發(fā)電路以及對準(zhǔn)、捕獲和跟蹤系統(tǒng)組成. 光學(xué)系統(tǒng)用來實現(xiàn)端機信號的空間傳輸,包括發(fā)射天線和接收天線兩個部分.發(fā)射天線使用伽利略望遠(yuǎn)鏡,在壓縮激光發(fā)散角的同時,減小了發(fā)射天線的尺寸,從而簡化了整個系統(tǒng)的大小.接收天線使用了開普

2、勒望遠(yuǎn)鏡,最大限度的接收光信號,并將其壓縮耦合至接收裝置. 發(fā)射電路部分采用了新型的半導(dǎo)體垂直腔面激光器VCSEL,作為信號發(fā)射裝置,并選用了相應(yīng)的驅(qū)動芯片實現(xiàn)電光轉(zhuǎn)換.經(jīng)過完善的電路設(shè)計可以實現(xiàn)芯片對激光器發(fā)射功率的監(jiān)控和調(diào)整以及適當(dāng)?shù)臏囟妊a償.接收部分采用了高增益的雪崩二極管APD作為微弱激光信號的接收器件,分析了APD的最佳倍增增益,并針對APD的增益會發(fā)生溫漂的現(xiàn)象設(shè)計了溫度監(jiān)測和反向電壓偏置電路. 對準(zhǔn)、捕獲和