衛(wèi)星激光通信中的激光準(zhǔn)直技術(shù)研究.pdf

1、衛(wèi)星光通信技術(shù)比射頻(RF)技術(shù)具有諸多優(yōu)勢(shì)以及巨大的發(fā)展?jié)摿Γ瑢⒊蔀閷?shí)現(xiàn)星間數(shù)據(jù)傳輸?shù)母咚俑删€鏈路的最重要手段之一。由于半導(dǎo)體激光具有體積小、重量輕、電光轉(zhuǎn)換效率高、可直接進(jìn)行高速調(diào)制等優(yōu)點(diǎn)，成為衛(wèi)星激光通信終端光源的首選。
　　 因半導(dǎo)體激光器的發(fā)散角很大，且快軸與慢軸的發(fā)散角不同，同時(shí)還存在像散的問題，在實(shí)際應(yīng)用中需要對(duì)其發(fā)散角進(jìn)行大比例的壓縮，尤其是快軸方向(成百上千倍)，并需解決像散的問題。由于發(fā)散角大，為了有效利用激

2、光器的輸出光功率，需要大數(shù)值孔徑的準(zhǔn)直鏡，但一般球面鏡的數(shù)值孔徑又不可能做得很大。因此，為適用工程需要，本文提出使用兩個(gè)非圓柱鏡對(duì)半導(dǎo)體激光器快軸和慢軸分別進(jìn)行準(zhǔn)直，以實(shí)現(xiàn)發(fā)散角為幾十個(gè)微弧度的準(zhǔn)直波束，并以圓形光斑輸出，同時(shí)解決了像散問題。為此，推導(dǎo)了三種非圓柱準(zhǔn)直鏡的面型方程，并用數(shù)學(xué)或數(shù)值計(jì)算的方法對(duì)其準(zhǔn)直性能進(jìn)行了證明。同時(shí)，從幾個(gè)方面比較了這三種準(zhǔn)直鏡的加工難易程度，提出了準(zhǔn)直鏡以使用類橢圓柱鏡或變形橢圓柱鏡為好的結(jié)論。