探測器響應非均勻性對星地激光鏈路性能影響及補償方法.pdf

1、在當今的信息時代，隨著社會的發(fā)展人們對大容量通信技術的需求愈加強烈。自由空間激光通信以其通信容量大、抗干擾能力強和終端尺寸小等優(yōu)點，成為大容量通信技術的研究重點。該通信系統(tǒng)的一大關鍵器件是探測器，包括信號光探測器和信標光探測器。信號光探測器常用雪崩光電二極管和PIN光電二極管，用于完成通信功能；信標光探測器常用CMOS圖像傳感器，用于完成PAT功能。由于加工工藝和材料缺陷等一系列原因，探測器存在響應非均勻性，影響通信系統(tǒng)的性能。因而，測

2、量探測器的響應非均勻性和分析響應非均勻性對星地激光鏈路性能的影響并對響應非均勻性提出補償方法具有重要的意義。本論文的主要研究內容如下：
　　首先，基于探測器的工作原理分析了探測器存在響應非均勻性的原因，并給出了探測器的響應非均勻性的定量描述方法。
　　其次，在分析了星上終端探測器入射的信號光功率和背景光功率的基礎上，理論分析了誤碼率隨響應度的變化關系，即響應非均勻性對誤碼率的影響。為了驗證信號光探測器PIN光電二極管的響應非

3、均勻性，搭建了PIN光電二極管響應非均勻性測試光路，用精瞄鏡控制小光斑掃描PIN光電二極管的光敏面。由于精瞄鏡掃描范圍和聚焦透鏡組的限制，測量了PIN光電二極管光敏面中心區(qū)域附近（約占光敏面總面積52.16％）的響應非均勻性。
　　然后，理論分析了指向誤差與響應非均勻性的關系。為了測量CMOS圖像傳感器中心區(qū)域附近10×10像元的響應非均勻性，搭建了CMOS圖像傳感器響應非均勻性測試光路，用精瞄鏡控制小光斑掃描CMOS圖像傳感器的