基于差分波前的精跟踪技术研究

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1、学号：S13040397硕士学位论文基于差分波前的精跟踪技术研究研究生姓名：韩冬学科、专业：电子科学与技术二○一六年三月分类号：TN929.1密级：可公开UDC：621.38编号：基于差分波前的精跟踪技术研究ResearchofFineTrackingTechnologyBasedonDifferentialWavefrontSensing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：电子科学与技术（0809）研究方向：光电传感与光电探测技术申请学位级别：硕士指导教师：刘云清教授研究生：韩冬论文起止时间：2014.10—2

2、015.11长春理工大学硕±学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的硕±学位论文，《基于差分波前的精跟踪技术研巧》是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中己经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。对本文的研兜做出重要贡献的个人和集体，均己在文中Ｗ明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。‘作者签名：年月２Ｌ日忿名玉＾＿１长春理工大学学位论文版权使用授权书＂长春理工大学硕±本学位论文作者及指导教师完全了解、博±学位论文版权使＂用规定

3、，同意长春理工大学保留并向中国科学信息研巧所、中国优秀博硕±学位论文全文数据库和ＣＮＫＩ系列数据库及其它国家有关部口或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权长春理工大学可ｙ■将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。作者签名：＞／／年月日ｊ导师签名：ｖＫ＞，如多狀扣务基于差分波前的精跟踪技术研究摘要空间激光通信具有传输速度快、抗干扰能力强、保密性强等优点，但是普通激光通信不能利用光通信的大带宽优点，而且频率利用率不高、接

4、收灵敏度较差。因此，近年来，相干光通信技术成为空间光通信研究的热点。本文对APT系统进行了概述，讲解了传统的空间光通信的精跟踪探测方法，并且针对相干光通信的接收端信号能量较弱，很难进行光的精跟踪的缺点，提出了基于差分波前的精跟踪技术，阐述了基于差分波前的精跟踪技术的原理；对相干光混频的光外差效率进行了理论建模，分析了光束腰半径、空间失配角、波面弯曲对混频效率的影响，并分别指出了提高光混频效率的措施；对相干光的精跟踪的关键技术，包括数字锁相环相位计、精跟踪伺服系统进行了分析，并进行了硬件的选型和设计；进行了实验器件的选型，搭建了精跟踪实验系统，

5、进行了实验测试，结果表明，基于差分波前的精跟踪系统能够实现5-10urad的精跟踪精度，可以满足系统的设计指标，对相干光通信系统建立可靠的通信链路具有很高的参考价值。关键词：空间光通信，相干光通信，精跟踪，差分波前传感，QDIResearchofFineTrackingTechnologyBasedonDifferentialWavefrontSensingABSTRACTSpaceopticalcommunicationhasadvantagesofhightransmissionspeed,stronganti-interferencea

6、bilityandhighsecurity.Butordinaryopticalcommunicationcannotmakefulluseoftheadvantagesofthelargebandwidth,haslowerfrequencyutilization，andlowerreceivingsensitivity.Socoherentopticalcommunicationtechnologyhasbeenahotspotinspaceopticalcommunicationresearchforthepastfewyears.In

7、thispaper,APTsystemissummarized,thetraditionalmethodoffinetrackingdetectionisintroduced,andtheresearchoffinetrackingtechnologybasedondifferentialwavefeontsensingisproposedfortheproblemoftheweaksignalenergyatthereceivingend,becauseitishardtomakeaprecisiontrackingincoherentop

8、ticalcommunicationsystem.Therelevanttheoryoffinetrackingtechnologybasedondifferent