空间光通信用高性能激光光源的设计与实现

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空间光通信有着数据传输速率高,抗电磁干扰能力强,保密性好等特点,在商用和国防方面都有着很广阔的前景。本文以空间光通信用激光光源为主要研究目标,设计并实现了空间光通信用激光光源的主要模块,并对光源的环境适应能力进行了进一步研究,提出了优化方案。主要包括:  1、针对光源的使用环境,对空间光通信用激光光源的关键参数,包括信号激光波长、线宽、光功率、调制速率和频率稳定度的需求进行了分析和计算确定。针对信息传输速率的需求,对比论证,确定了相位调制方式。完成空间光通信用激光光源的整体设计与模块规划。  2、分别设计和实现了空间光通信用激光光源的各个组成模块。设计搭建了各模块关键参数的测试系统,包括线宽测量系统,频率稳定度测量系统,调制器性能测试系统和EYDFA噪声系数测量系统。对空间光通信用激光光源各模块关键参数进行了测量,确保能够满足空间光通信要求。并对空间光通信用激光光源整体进行了解调测试,验证了该系统用于高速率空间光通信的可行性。  3、分析了空间环境的特点,针对空间光通信用激光光源影响最大的环境因素——辐照环境进行了实验探究。EYDFA是受辐照环境影响最大的模块,实验确定了辐照对EYDFA各组成元件的损伤情况,对损伤最严重的稀土掺杂光纤进行了进一步实验,包括不同掺杂的稀土光纤受辐照环境影响对比实验和不同的保护壳对稀土掺杂光纤的防护效果,在实验的基础上分析辐照环境对EYDFA的影响并提出了防辐照加固优化方案。
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