新型光學(xué)天線耦合系統(tǒng)的研究.pdf

1、自由空間光通信結(jié)合了光纖通信和微波通信的優(yōu)勢(shì)，已成為一種新興的寬帶無(wú)線通信方式,受到了人們的廣泛關(guān)注。各發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)衛(wèi)星軌道之間，空地，地空，地地等各種形式的自由空間光通信系統(tǒng)進(jìn)行了廣泛的研究，有一些國(guó)家已經(jīng)推出了商業(yè)化產(chǎn)品。隨著自由空間光通信技術(shù)的發(fā)展，研究者的目光逐漸轉(zhuǎn)向利用1550nm波段成熟光纖通信技術(shù)擴(kuò)大通信容量和降低成本的系統(tǒng)。本文這是在這樣的研究背景中提出了一種新型光學(xué)天線通信系統(tǒng)，并對(duì)其光學(xué)耦合部分進(jìn)行了詳細(xì)的分析。

2、 本文中的光學(xué)耦合系統(tǒng)主要分為兩部分：第一，高斯光束通過(guò)光學(xué)天線后與光纖耦合；第二，多路光信號(hào)耦合到一根多模光纖中。 第一部分耦合系統(tǒng)，本文從高斯光束傳播理論出發(fā)，模擬了高斯光束通過(guò)光學(xué)元件與多模光纖耦合，并討論了耦合光斑與光纖芯徑位置的偏移對(duì)耦合效率有何影響；通過(guò)優(yōu)化耦合透鏡相對(duì)孔徑，實(shí)現(xiàn)了較高效率的耦合。理論計(jì)算表明，當(dāng)透鏡分別為0.3100和0.3700時(shí)，1310nm激光最大耦合效率為81.45％，1550nm激光最大