空间光学串并转换模块的热管理及抗辐照特性研究

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1、乂連毯是大聋ＤＡＬＩＡＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＩ福硕±享恆巧文ＭＡＳＴＥ民ＡＬＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ／＾＼章空间光学串并转换模块的热管理及抗霜照特性研究工程领域＿＿＿＿作者姓名＿＿＿赵明山教授指导勒师答辩日期－■＇￣￣－、专业学位硕±学位论文空间光学串并转换模块的热管理及抗福照特性研究－ＣｃｔｅｒｓｔＴｈｅｒｍａｌＭａｎａｅｍｅｎｔａｎｄＡｎｔｉＲａｄｉａｔｉｏｎｈａｒａｉｉｃｓｏｆｇＳａｔ－ｐｉａ

2、ｌＯｐｔｉｃｓＳｅｒｉａｌＰａｒａｌｌｅｌＣｏｎｖｅｒｓｉｏｎＭｏｄｕｌｅ作者姓名；＃Ｍ工程领域；化学工程学号：３１４０２００４指导教师：赵明山教授完成円期：２０１６年日月乂连巧义乂＃ＤａｌｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｙｇｙ空间光学串并转换模块的热管理及福照特性研巧大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中邑经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含

3、其他个人或集体已经发表的研究成果，化不包含其他己申请学位或其他用途使用过的成果一同工作的同志对本巧究所做的贡。与我献均己在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目：堅间雜年与鞠ｙｕ嫌在轉娜幕裴触＾襄作者签名＝日期＝办／＜＾年月日／大连理工大学专业学位硕±学位论文摘要空间激光通信技术相比于微波通信技术具有速度快、体积小、保密性强、发散角小等优点，是解决通信速率难题的关键技术。空间激光通信受恶劣天气影响被迫中断的情况下，需要启用微波通信

4、实现星地信息的实时传输。然而星地微波通信单通道信息传输速率受频带资源限制，目前，即使在Ｋａ波段信息的传输带宽也只有１．５ＧＨｚ。高速激光通信数据需要经过降速处理才能通过微波通信传输到地面站。因此空间激光通信和微波通信传输能力的不匹配问题亟待解决。利用光学串并转换模块将高速串巧的光信号转换为多路低速并行的光信号一，然后再进行处理是种有效的解决方案。光学串并转换单元作为卫星有效载荷，，在真空工作环境下的模块的热耗将严重影响模块工作性能因此空间中的光学串并转换模块的热管理就显得意义重大。针对光学串并转换

5、模块散热问题，本文利用ＡＮＳＹＳ软件，对光学串并转换模块中部分高发热器件；电源、ＦＰＧＡ、放大器、激光器、光模块进巧了充分的热分析后，对模块二层放置的器件，激光器和光模块进行组合热分析，进而对串并转换模块整体进行热分析。为提升热管理效果，选用了导热系数较高的铜导热板，保证系统运行过程中温度维持在正常工作范围内一，同时使系统重量控制在定限度。根据现有串并转换模块结’构，研巧了恒温板的温度对光学串并转换模块整体热场分布的影响，在恒温板１５Ｃ情况下，模块整体温度上升控制在１〇能够在空间环境下正常工作。与

6、此同时，，考虑到空间特殊环境，需要对光学串并转换模块的抗福照能力进行研究选取激光器为对象进行福照实验。在不同福照总剂量下，测试激光器的性能变化，！＾便将此应用于光学串并转换模块空间福照特性研究。关键词：空间激光通信；乂学串并转换；散热性能；抗福照能为－－Ｉ空间光学串并转换模块的热管理及抗福照特性研究Ｔｈｅｒｍａ－ｌＭａｎａｇｅｍｅｎｔａｎｄＡｎｔｉＲａｄｉａｔｉｏｎＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆＳｐａｔｉａｌＯｔｃａ－ｐｉｌＳｅｒｉａｌＰａｒａｌｌｅｌＣｏｎｖｅｒｓｉｏｎＭ

7、ｏｄｕｌｅＡｂｓｔｒａｃｔＳｐａｃｅｌａｓ巧ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｈｃｈｎｏｌｏｇｙｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｍｉｃｒｏｗａｖｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｗｉｔｈｔｈｅａｄｖａｎｔａｇｅｓｏｆｈｉｇｈｓｐｅｅｄ，ｓｍａｌｌｖｏｌｕｍｅ，ｓｔｒｏｎｇｃｏｎｆｉｄｅｎｔｉａｌｉｔｙａｎｄｓｍａｌｌｄｉｖｅｒｇｅｎｃｅＡｎｇｌｅｉｓｔｈｅｋｅｙ化ｓｏｌｖｅｐｒｏｂｌｅｍｏｆｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｒａｔｅ．Ｓｐａｃｅｌａｓｅｒｃ

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