论文题目: 大气激光通信光学系统设计和分析
论文类型: 硕士论文
论文专业: 电路与系统
作者: 王瑞
导师: 柯熙政
关键词: 大气激光通信,光学系统,准直光学系统,扩束光学系统
文献来源: 西安理工大学
发表年度: 2005
论文摘要: 本文对大气激光通信光学系统进行设计与分析。光学系统是大气激光通信系统的重要组成部分,它的性能分析及优化设计是大气激光通信的关键技术。 在大气激光通信中,发射端光学系统的任务是将光源发出的信号光聚束、成形并以极强的方向性向特定的空域发射。接收端光学系统的任务则是接收来自大气的光信号,使其有效地聚焦到光电探测器上,从而检测出需要的信号。通过对光学系统现状的研究,本文选择透射式光学系统进行设计和分析,主要分为以下几方面: 1) 针对半导体激光束的特点及大气激光通信的要求,本文分析了光能耦合效率与数值孔径的关系,区别于成像光学系统中确定数值孔径的方法,提出了根据光能耦合效率来确定准直光学系统的数值孔径,利用OSLO LT软件对准直光学系统进行设计并进行优化,使准直光学系统实现光束的准直。 2) 根据发射端光学大线系统的任务是使发射光进一步准直,从而达到扩束效果,使传输距离更远,亦即使接收到的光能更强,接收端更容易瞄准和捕捉到光信号和接收端光学天线系统的任务是用来对准发射光束和接收尽可能多的光能,并使光束聚焦在光电检测器上,运用OSLO LT软件对透射式光学天线系统进行设计并进行优化。 3) 根据半导体激光光束本身固有的传输特性和大气激光通信对光学天线系统的要求,对光学天线系统的特性在理论上进行分析,从而对光学天线系统有了更深的认识。设计了用户界面,可对光学天线系统特性进行分析并且对光学天线西安理工大学硕士学位论文系统特性的儿个方面进行全面、直观的反映,可使研究者更进一步方便的研究光学天线系统特性。关键词:大气激光通信光学系统准直光学系统扩束光学系统
论文目录:
1 绪论
1．1 引言
1．2 大气激光通信光学系统研究概况
1．3 课题内容及目的
1．4 本章小结
2 光学系统设计理论
2．1 激光
2．1．1 激光的概念
2．1．2 半导体激光器
2．2 高斯光束
2．2．1 高斯光束的定义
2．2．2 高斯光束的基本性质
2．2．3 高斯光束的特征参数
2．2．4 透镜对高斯光束的变换公式
2．3 光学系统的设计原理
2．3．1 高斯光束的聚焦
2．3．2 高斯光束的准直扩束
2．4 光学系统
2．4．1 物镜光学系统
2．4．2 目镜光学系统
2．4．3 孔径光阑
2．4．4 几何像差
3 光学系统参数的确定
3．1 准直光学系统
3．1．1 准直光学系统参数的确定原理
3．1．2 准直光学系统
3．2 光学天线系统
3．2．1 光学天线系统的参数确定原理
3．2．2 光学天线系统
4 光学系统的设计仿真
4．1 OSLO光学设计软件
4．1．1 OSLO的特点
4．1．2 OSLO Light
4．1．3 OSLO LT6．1基本概念
4．2 光学系统设计的仿真
4．2．1 准直光学系统
4．2．2 光学天线系统
5 光学天线系统特性分析
5．1 发射光学天线的增益分析
5．1．1 各参数与发射光学天线的增益之间的关系
5．1．2 计算机分析界面
5．2 光斑分析及光腰位置分析
5．2．1 光斑分析
5．2．2 光腰位置分析
5．2．3 计算机分析界面
5．3 光学发射天线的振动对大气激光通信误码率的影响的分析
5．3．1 光学发射天线振动对误码率的影响
5．3．2 数值仿真计算及分析
5．3．3 结论
结束语
参考文献
致谢
研究生期间发表的论文
发布时间: 2005-05-10
参考文献
- [1].大口径光学天线的设计[D]. 钱丽琼.电子科技大学2018
- [2].基于光学天线的红外偏振转换器[D]. 蒲洋.电子科技大学2018
- [3].阵列光学天线系统优化设计及其性能影响分析[D]. 黄凯.电子科技大学2010
- [4].基于时域有限差分法的金属光学天线的模拟与优化研究[D]. 杨晓丽.燕山大学2012
- [5].红外高增益金属微纳光学天线特性研究[D]. 王永刚.电子科技大学2012
- [6].近地大气激光通信系统设计研究[D]. 王一诺.吉林大学2018
- [7].基于偏振度的大气激光通信传输特性研究[D]. 赵晨羽.电子科技大学2018
- [8].大气激光通信PPM调制解调系统研究与设计[D]. 涂焱阳.中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所)2018
- [9].大气激光通信调制解调技术的研究[D]. 万倩芸.西安电子科技大学2015
- [10].近程轻小型大气激光通信系统技术研究[D]. 杨云龙.中国科学院大学(中国科学院光电技术研究所)2018
相关论文
- [1].大气激光通信系统设计及其光学系统实验[D]. 张涛.天津大学2006
- [2].主被动多波长光学天线的设计与仿真[D]. 江萍.电子科技大学2007
- [3].大气激光通信接收系统的设计与实现[D]. 苗林.华中科技大学2004
- [4].大气激光通信发射系统的设计与实现[D]. 江平新.华中科技大学2004
- [5].大气激光通信PPM调制解调系统设计[D]. 丁德强.西安理工大学2005
- [6].大气激光通信中ATP系统的仿真与设计[D]. 刘长城.西安理工大学2005
- [7].自由空间光通信系统结构的研究[D]. 邓磊.南京工业大学2005
- [8].大气激光通信系统的实验测量[D]. 陈丽新.西安理工大学2005
- [9].大气激光通信系统及其主要部件的研究[D]. 王红亚.天津大学2005
- [10].大气激光通信系统的研究[D]. 吉紫娟.长春理工大学2006