基于聲光頻移技術(shù)激光通信系統(tǒng)研究.pdf

1、自由空間光通信(Free Space Optical Communication，F(xiàn)SO)系統(tǒng)是一種利用激光光束作為載波，大氣為傳輸信道，傳輸文本、音頻、視頻等信號(hào)的通信系統(tǒng)。按照調(diào)制和探測(cè)方式的不同劃分，自由空間光通信系統(tǒng)可分為光強(qiáng)調(diào)制、直接探測(cè)和頻率相位調(diào)制、相干解調(diào)兩種。本文所述基于聲光頻移的激光通信系統(tǒng)是利用聲光調(diào)制器雙重調(diào)制傳輸光束光強(qiáng)的通信系統(tǒng)，和光強(qiáng)調(diào)制、直接探測(cè)方式通信系統(tǒng)相比該系統(tǒng)有更好的抗噪能力。
　　 論文

2、研究工作首先進(jìn)行了聲光頻移的激光通信系統(tǒng)的發(fā)射端的設(shè)計(jì)與制備。發(fā)射端包括光源、聲光調(diào)制器和光拍單元。聲光調(diào)制器對(duì)光束有光強(qiáng)、光頻率有調(diào)制作用，比較拉曼-納斯衍射和布拉格衍射得出：布拉格衍射能產(chǎn)生穩(wěn)定的頻移，衍射光束級(jí)數(shù)較少，光功率利用率高，是較好的光強(qiáng)、光頻率調(diào)制方案。光拍能實(shí)現(xiàn)光頻率調(diào)制和光強(qiáng)調(diào)制的轉(zhuǎn)換。對(duì)光拍原理分析結(jié)果表明，偏振方向的一致性越好、光束的相對(duì)光強(qiáng)越接近、光束自身的譜寬越窄以及兩束光的夾角越小的兩束光參與拍頻，則光拍中

3、頻信號(hào)強(qiáng)度就越強(qiáng)。然后在文獻(xiàn)給出的光拍結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一次衍射光拍結(jié)構(gòu)，該光拍結(jié)構(gòu)含器件少，調(diào)試方便。
　　 論文研究工作隨后進(jìn)行了聲光頻移的激光通信系統(tǒng)的接收端的設(shè)計(jì)與制備。用光電倍增管做光電探測(cè)，利用LC帶通濾波放大器實(shí)現(xiàn)接收信號(hào)的濾波放大處理，利用D觸發(fā)器降低載波頻率，利用FPGA內(nèi)各數(shù)字邏輯模塊實(shí)現(xiàn)信號(hào)包絡(luò)檢波、解調(diào)。發(fā)射端裝置含氦氖激光源、聲光調(diào)制器、高反鏡、半透半反鏡等，接收端裝置含光電倍增管、模擬LC濾波電路、

4、FPGA等。
　　 論文的最后，對(duì)設(shè)計(jì)的聲光頻移的激光通信系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測(cè)試。測(cè)試發(fā)射端輸出信號(hào)經(jīng)大氣信道傳輸后的波形和頻譜，同時(shí)也完成了相同條件下光強(qiáng)調(diào)制、直接探測(cè)方式波形和頻譜的測(cè)試工作，對(duì)比兩種系統(tǒng)測(cè)試結(jié)果后發(fā)現(xiàn)所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)有更好的抗干擾能力。對(duì)接收端各個(gè)功能模塊進(jìn)行測(cè)試，并對(duì)整個(gè)接收端總體測(cè)試，測(cè)試結(jié)果顯示各個(gè)模塊都能實(shí)現(xiàn)所設(shè)計(jì)功能，接收端接收誤碼率低。
　　 最后，對(duì)全文做出總結(jié)，并分析設(shè)計(jì)不足以及以后的改進(jìn)方