徑向輻射激光源及其在光通信中的應(yīng)用.pdf

1、微波通信由于其自身限制原因，使得其在應(yīng)用方面存在一定的限制，如天線具有大尺寸以及質(zhì)量較重等。人們不得不把目光聚焦到其他的通信手段上，如光孤子通信、量子通信以及光通信等，尤其是光通信，目前率屬于光通信的光纖通信發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勢(shì)，很多主干網(wǎng)都是利用光纖通信。但是對(duì)于空間光通信來(lái)說(shuō)，利用光纖通信顯然是不現(xiàn)實(shí)的，這樣空間光通信取得快速發(fā)展就不會(huì)讓人覺(jué)得太突兀。
　　本文著眼于光學(xué)天線，外太空具有惡劣的環(huán)境條件，這樣勢(shì)必會(huì)使得光學(xué)天線受到很大的

2、影響，如溫度的變化會(huì)使得光學(xué)天線出現(xiàn)熱膨脹，從而影改變光學(xué)天線的性能。如何設(shè)計(jì)合適的天線容忍這些變化是亟待解決的。本文首先從理論出發(fā)選擇了合適的曲面結(jié)構(gòu)作為天線次鏡的結(jié)構(gòu)，然后對(duì)天線系統(tǒng)軸上以及軸外離焦造成的能量損失進(jìn)行了討論，詳細(xì)分析了饋源弧矢面發(fā)散角對(duì)天線系統(tǒng)的影響。
　　論文的主要有如下內(nèi)容：
　?。?）回顧空間光通信技術(shù)的發(fā)展史，闡述了光學(xué)天線以及徑向輻射激光源的發(fā)展?fàn)顩r以及發(fā)展趨勢(shì)。
　?。?）從理論出發(fā)闡述

3、了半導(dǎo)體激光器以及徑向輻射激光器的工作機(jī)理。分析高斯光束的光束特性。說(shuō)明了光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般步驟以及設(shè)計(jì)方法，討論了常見(jiàn)光學(xué)天線的優(yōu)缺點(diǎn)，并且講述了天線對(duì)高斯光束的準(zhǔn)直作用。給出了天線的增益公式以及影響天線增益的幾個(gè)因素。
　　（3）設(shè)計(jì)了環(huán)形線激光器陣列激光源以及針對(duì)1550nm波段設(shè)計(jì)了一維光子晶體結(jié)構(gòu)。根據(jù)常見(jiàn)的幾種二次曲面的幾何特性，選出了適合于環(huán)形線激光器陣列激光源的主次鏡結(jié)構(gòu)，并推導(dǎo)了次鏡具體參數(shù)的表達(dá)式。