无线激光通信中多孔径发射技术及链路性能研究

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1、学号：S15020194无线激光通信中多孔径发射技术及硕士学位论文链路性能研究无线激光通信中多孔径发射技术及链路性能研究王振烨研究生姓名：王振烨学科、专业：光学工程二〇一八年六月分类号：TN929.1密级：公开UDC：编号：无线激光通信中多孔径发射技术及链路性能研究RESEARCHONMULTI-APERTURETRANSMISSIONTECHNOLOGYANDLINKPERFORMANCEINWIRELESSLASERCOMMUNICATION学位授予单位及代码：长春理工大学（10186）学科专业名称及代码：光学工程（080300）研究方向：自由空间光通信申请学

2、位级别：硕士指导教师：董科研副教授研究生：王振烨论文起止时间：2016.09—2018.06摘要无线激光通信以其信道容量大、安全保密性强、组网灵活等优点得到广泛的应用。为了提高无线激光通信系统的链路性能，多孔径发射技术逐渐得到大家的追捧。本文设计了一款采用多孔径发射技术的无线激光通信光端机，并对其通信性能进行了研究。本论文首先介绍了无线激光通信的国内外应用现状和多孔径发射技术的优缺点。其次概括地介绍了无线激光通信系统的基本概念，深入研究无线激光通信系统的组成原理及其相关技术，并设计了一套采用1550nm波段信号光，50.8mm接收孔径，20mm发射孔径的多孔径发射

3、系统光端机，着重分析了本套光端机中存在的链路损耗因素，并给出具体测量方案，利用MATLAB仿真链路通信能量，验证了多孔径发射系统的链路性能优于单孔径发射系统。然后围绕存在于多孔径发射系统中的同轴度偏差，进行了理论分析和计算。最后，在室内搭建实验平台，利用大孔径平行光管对光端机进行装调，在室外搭建通信对接实验，三次通信链路对接实验均成功将信号光从发射端传递到接收端，验证了本套光端机的可行性。关键词：无线激光通信多孔径发射技术链路损耗同轴度偏差ABSTRACTWirelesslasercommunicationhasbeenwidelyusedbecauseofits

4、largechannelcapacity,strongsecurity,flexiblenetworkingandotheradvantages.Inordertoimprovethelinkperformanceofwirelesslasercommunicationsystem,multi-aperturetransmissiontechnologyhasbeendevelopedrapidly.Inthispaper,awirelesslasercommunicationopticaltransceiverisdesignedwhichusingthemul

5、ti-aperturetransmittingtechnology,andthecommunicationperformanceofthistransceiverisstudied.Firstly,theapplicationstatusofwirelesslasercommunicationandtheadvantagesanddisadvantagesofmulti-aperturetransmissiontechnologyhavebeenintroducedinthispaper.Secondly,thispaperintroducesthebasicco

6、nceptofwirelesslasercommunicationsystem,deeplystudiesthecompositionprincipleandrelatedtechnologyofit,andanopticaltransceiverwithmulti-aperturetransmissionsystemhasbeendesignedwhichusingthe1550nmbandsignallight,50.8mmreceivingapertureand20mmtransmittingaperture,focusingontheanalysisofv

7、ariouslinklossfactorsinthissetofopticaltransceiver,andthespecificmeasurementsolutionshavebeengiven,andusingtheMATLABtosimulatelinkenergy,theresultshowsthattheperformanceofmulti-aperturetransmissionsystemisbetterthanthesingle-aperturetransmissionsystem.Then,thetheoreticalanalysisandcal

8、culat