新型光學天線耦合系統(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，已成為一種新興的寬帶無線通信方式,受到了人們的廣泛關注。各發(fā)達國家對衛(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)進行了廣泛的研究，有一些國家已經(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天線通信系統(tǒng)，并對其光學耦合部分進行了詳細的分析。

2、 本文中的光學耦合系統(tǒng)主要分為兩部分：第一，高斯光束通過光學天線后與光纖耦合；第二，多路光信號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光學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耦合效率有何影響；通過優(yōu)化耦合透鏡相對孔徑，實現(xiàn)了較高效率的耦合。理論計算表明，當透鏡分別為0.3100和0.3700時，1310nm激光最大耦合效率為81.45％，1550nm激光最大