摘要：针对共口径偏振复用空间激光通信光学天线采用双色分光片分光而浪费高效率波段的问题,利用偏振分光棱镜、法拉第旋光器等器件设计了一种分光束结构。根据现有空间激光通信器件参数,分析了空间激光通信系统对分光束结构的隔离度的需求,计算了该结构的隔离度与光学损耗,并分析了其适用范围。计算结果表明该结构可以应用于共口径偏振复用空间激光通信光学系统。

摘要：正交级联液晶偏振光栅可实现光束大范围偏转,在空间激光通信与激光雷达等领域具有广阔的应用前景,其大部分应用领域均需要同时发射激光与接收激光,如何解决发射光与接收光分离的问题尚未见报道。针对这一问题,文中根据1/4波片、1/2波片以及液晶偏振光栅理论推导了线偏振光源经过被动液晶偏振光栅层以及正交级联液晶偏振光栅后偏振态的变化,验证了出射光偏振态与光束偏转角度的可逆性。采用偏振分光棱镜、1/4波片、1/2波片、正交级联液晶偏振光栅等器件设计了一种可实现发射光与接收光偏转与分离的光学结构,构建了测试系统,最后通过测试结果证明了理论的正确性与结构的适用性。

摘要：在传输矩阵理论推导与实验验证的基础上,提出了一种通道间隔可切换的全光纤梳状滤波器。该滤波器基于双Sagnac环滤波结构,是两个Lyot滤波器的并联。滤波器的两条支路分别由偏振控制器(PC)和不同长度的保偏光纤(PMF)组成,可通过调节PCs,控制光进入PMF时的偏振态,实现通道间隔切换和消光比调谐。其中,通道间隔分别由两支路上的PMFs特性决定,通过改变PMFs的长度和双折射率,可得到不同的通道间隔可切换组合。在上述设计的基础上,增设了一个PC,经实验检验,滤波器的可调性得到了进一步提升。最后,实验证实了以此滤波器为基础构建的多波长光纤激光器(MWFL)在实现通道间隔切换方面的可行性。

摘要：利用琼斯矩阵对一种三环嵌套的无源谐振腔的选频特性进行了分析,并根据无源谐振腔选频的原理,设计了一种基于三环嵌套无源谐振腔的掺铒光纤激光器。实验结果表明:三环嵌套的无源谐振腔具有良好的选频特性,当泵浦功率为159 mW时,得到了稳定的单纵模激光信号输出;输出功率的最大波动为0.04 dB,输出中心波长最大漂移为0.016 nm;耦合器的耦合比减小时,激光器会处于多纵模振荡状态。

摘要：在塔式太阳能热发电站中,吸热器表面温度的准确测量对电站的安全运行至关重要。基于红外成像理论,分析影响测温准确性的主要因素,包括大气透过率和涂层发射率;提出吸热器表面不同方向涂层发射率的修正方法;设计用于吸热器表面红外测温光学系统,研制红外测温光学系统样机;在室外环境下,测试红外测温系统的成像效果,并使用标准黑体对红外测温系统的测温准确性进行测试。结果表明:该系统在有效作用距离内成像清晰,在50~500℃温度范围内的测温相对误差小于±2%,满足塔式太阳能热发电吸热器表面测温的需求。

摘要：卫星间相对位置的测量有地面监测网、微波雷达和激光测距等手段。结合激光通信测距一体化的发展现状,制定出通信与测距一体化系统设计方案。

摘要：为了解决便携式激光通信视场角测量范围小、要求精度高、测量难度大的问题,采用计算指定通信距离下的链路能量作为视场角测量依据,提出了一种基于便携式激光通信视场角测量的方法和装置,并在此方案设计的高精度测量装置基础上进行了实际试验测量。结果表明,探测器灵敏度为-30dBm时,在1km,2km,3km,4km处测得的激光通信接收视场角分别为1.12mrad,0.94mrad,0.87mrad和0.63mrad。该测试方法和装置能够精确测量便携式激光通信的视场角范围,测试装置可以扩展应用于不同领域的小视场高精度测量。

摘要：针对不同光学系统中存在的杂散光所造成的假信号或信号饱和影响,本文结合像面照度分析和消光环抑制的方法,对准直系统进行分析,找到产生杂散光的主要原因,设计了3种不同结构的消光环以消除杂散光。仿真实验结果确定了最优形式的消光环结构,边缘杂散光抑制最大下限值为0.38%,平均抑制值5.68×10^(-4)%;以此模型为基础,进行了杂散光抑制实验。实验结果表明,带有消光环结构的准直系统可以有效抑制杂散光,保证了后续光学系统的功能实现,对其他杂散光抑制系统具有借鉴作用。

摘要：为了分析天空背景光对空间激光通信系统的影响情况,同时为通信链路总体方案的设计提供相应的参考数据,建立了天空背景光噪声模型并进行理论分析和仿真研究。仿真结果表明:天空背景光会引起粗、精跟踪单元所使用探测器的信噪比下降,导致跟踪精度降低,增加了通信系统的误码率。根据系统的性能指标,合理地选择通信波长,采用小口径、窄带宽的光学系统,并选择最优的天顶角和通信时段,可有效降低天空背景光对系统性能的影响,以满足通信链路的任务要求。

摘要：为了改善通信的带宽效率、功率需求,以及信道中信号传输的抗干扰性能,对应用于无线激光通信系统中的DPIM(数字脉冲间隔调制)方式进行了研究。通过仿真分析,比较了OOK(开关键控)、PPM(脉冲位置调制)、DPPM(差分脉冲位置调制)以及DPIM方式的功率、带宽、单位传信率和差错性能。根据DPIM的理论分析,设计了一种以FPGA(现场可编程门阵列)为核心的DPIM系统。结果表明,该调制系统性能稳定,可以达到较高的调制速率。