星地相干激光通信系统中混频效率的分析

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1、学号：S13020163硕士学位论文星地相干激光通信系统中混频效率的分析研究生姓名：仝光恒学科、专业：光学工程二○一六年三月分类号：TN219密级：公开UDC：编号：星地相干激光通信系统中混频效率的分析AnalysisofMixingEfficiencyinSatellitetoGroundCoherentLaserCommunicationSystem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：现代光学技术及技术应用申请学位级别：硕士指导教师：佟首峰

2、教授研究生：仝光恒论文起止时间：2014.11—2015.11长春理工大学硕壬学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的硕±学位论文，《星地相干激光通信系统中混频效率的分析》是本人在指导教师的指导下，立进行研究工作所取得的成果。除文．独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已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。杉慢作年１＾作者签名：Ａ＞／月７日长春理工大学学位论文版权使用

3、授权书本学位论文作者及指导教师完全了解＂长春理工大学硕±、博±学位论文版＂权使用规定，同意长春理工大学保留异向中国科学信息研究所、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，允许论文被章阅和借阅。本人授权长春理工大学可Ｗ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。Ｊｔ位作者签名：备年月７日导师签名：／ｒ年＾月７日（摘要空间相干激光通信有着通信容

4、量大，高灵敏度，足够长的中继距离，并且有多调制格式等优势，被看好是未来前景可期的通信方式。而在相干激光通信中，光混频器又是相干混频的重要器件，是信号光和本振光相干混频的根本条件。本论文针对在相干激光通信中对光混频器造成影响的主要因素，振动，模式匹配，偏振和波前畸变展开理论分析和实验研究。本文首先分析了90混频器的重要保障，即光锁相环。并随之引出光混频器的理论依据，论证了混频器的理论可行性。进而开展各影响因素的分析。对于振动的对混频效率的影响，首先分析振动对于单模光纤耦合效率的影响，再分析振动对于相干效率的

5、影响，二者叠加即为振动对混频效率的影响，并加以实验验证。其后对模式匹配对混频效率的影响做出了分析，对信号光和本振光在不同模式下的混频效率作了理论推导并加以实验验证。接着对偏振态对混频效率的影响作出理论建模，分析了偏振态的偏差程度对混频效率的影响，并以实验验证分析。最后针对大气扰动造成的波前畸变对混频效率的影响做了理论建模分析。关键词：相干光通信90混频器振动模式匹配偏振态波前畸变IAbstractThefreespacecoherentlasercommunicationhastheadvantageso

6、flargecommunicationcapacity,highsensitivity,longdistanceandmulti-modulationformat,whichisconsideredtobeapromisingmethodforcommunication.Inthecoherentlasercommunication,theopticalmixerisanimportantdeviceofthecoherentmixing,andthefundamentalconditionofthesig

7、nallightandthecoherentmixing.Inthispaper,themainfactorsaffectingtheopticalmixerincoherentlasercommunication,likevibration,modematching,polarizationandwavefrontdistortionarewelltheoreticalanalysisstudiedandexperimentalanalyzed.Inthispaper,itanalyzestheimpor

8、tantguaranteeofthe90mixer,thatis,theopticalphaselockloop.Andthenthetheoreticalbasisoftheopticalmixerisdrawnup,andthetheoreticalfeasibilityofthemixerisdemonstrated.Andthenitcarriesouttheanalysisoftheinfluenci