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超快激光加工與微納制造
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光場調(diào)控、傳輸及應用
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激光探測與空間光通信
System Configuration
DPSK大氣激光通信實驗系統(tǒng)
實驗系統(tǒng)配置
| 發(fā)射端系統(tǒng) | 接收端系統(tǒng) |
| 窄線寬（DFB）激光器 | 濾波器 |
| 相位調(diào)制器 | 平衡探測器 |
| 差分編碼器 | 馬澤干涉儀 |
| 摻鉺光纖放大器 | 光濾波器 |
| 光纖空間耦合器 | 光學接收天線 |
| 光學發(fā)射天線 | 透射式空間光調(diào)制器 |
系統(tǒng)原理
整個系統(tǒng)的工作流程，在發(fā)射端通過差分相移鍵控特有的預編碼得到電信號加載到馬赫增德爾調(diào)制器上，通過調(diào)制曲線將波形信號以相位變化的形式加載到光信號上再通過摻鉺光纖放大器對信號光進行放大后通過卡式系統(tǒng)光學天線發(fā)射出去，通過大氣鏈路的中介發(fā)射到地面終端，在終端被同樣一個卡式系統(tǒng)光學天線所接受后縮束并通過光濾波器對光信號進行背景光降噪處理，隨后通過馬澤干涉儀的兩路其中一路將有一比特延遲，隨后兩路信號光在發(fā)生相干涉，從而將相位信息從相長與相消端以幅度信息表示出來，兩路幅度信號被平衡探測器中從而將光信號轉(zhuǎn)換為電信號，電信號通過低通濾波器后再處理數(shù)據(jù)，從而還原原始信號。
研究現(xiàn)狀
隨著科技信息發(fā)展，射頻通信已經(jīng)不能滿足數(shù)據(jù)傳輸性能的要求，自由空間光通信(FSO)由于其更高載頻及高數(shù)據(jù)傳輸率受到越來越多學者的關(guān)注。FSO以激光束作為載體媒介在大氣信道中傳輸數(shù)據(jù)，因而無可避免地受到大氣湍流及大氣衰減等因素影響；由于激光光束較窄，發(fā)射機和接收機之間由于未校準產(chǎn)生的瞄準誤差同樣會影響通信性能，因此大氣湍流和瞄準誤差是制約自由空間光通信發(fā)展的重要因素。近年來，大量的國內(nèi)外學者均開展了有關(guān)大氣擾動對通信性能影響等相關(guān)研究。大氣湍流會引起光學折射率的隨機起伏，導致光波的相位和振幅產(chǎn)生隨機變化。DPSK調(diào)制相干探測具有更好的靈敏度，充分利用相位信息，DPSK調(diào)制技術(shù)可以很好地抑制大氣湍流而且可以避免倒相現(xiàn)象發(fā)生。因此，DPSK調(diào)制方式更加適合大氣信道。液晶空間光調(diào)制器(LC-SLM)具有高像素密度、大面積、無熱量產(chǎn)生、相位調(diào)制范圍大、模擬參數(shù)重復性極好、編程實時控制等優(yōu)越性能 用來制作大氣湍流模擬器十分理想 且可以解決湍流池的缺點。
潛在應用
（2）選擇合理的數(shù)字調(diào)制解調(diào)方法與聲光調(diào)制器結(jié)合構(gòu)建切實可行的無線光通信技術(shù)，提高通信質(zhì)量，建立具有實用價值的點對點無線光通信系統(tǒng)；
（3）研究造成自差探測通信系統(tǒng)接收性能下降的影響因素，分析系統(tǒng)對于這些影響因素的容忍度；分析研究光通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，測試其性能并進行相應改進，完善系統(tǒng)平臺；
（4）模擬大氣湍流對光通信質(zhì)量的影響，研究不同模擬湍流強度下激光通信誤碼率的響應關(guān)系。