雾霾天气下DAML空间相干光通信系统的研究

大气湍流引起的折射率起伏会导致光信号的振幅和相位发生随机波动,同时日益严重的城市雾霾现象带来的系统性能降低问题也不可忽视.基于湍流相位波动和激光器相位噪声的缓慢时变特性,本文提出了将DAML相位估计算法应用到空间相干光通信系统中来提高系统性能,并推导了在大气湍流、激光器相位噪声以及各种天气状况衰减效应影响下,针对DQPSK信号的DAML相位估计系统的误码率,最后重点分析了在雾、霾天气条件下该系统的传输距离限制和波长选择特性.仿真结果表明:湍流相位波动造成的信噪比损失低于0.1 d B;在雾和霾天气下,相较于传统的OOK IM/DD FSO通信系统,DAML相位估计系统在不同的大气湍流环境中至少有500 m的传输距离优势;在霾和薄雾天气,传输波长为1 550 nm的DAML系统比波长为850 nm的系统的性能更优,但在能见度低于200 m的浓雾天气,系统性能基本与波长选择无关.

晶体双折射自由空间2×490°光学桥接器

设计和制作了基于晶体双折射的自由空间90°光学桥接器,用于在空间相干激光通信接收机中实现信号光束和本机振荡光束的混合并产生90°相移四通道合成光束输出,实现空间2×490°桥接,以进一步进行光电变换及信号解调和锁相。研制的晶体双折射2×490°光学桥接器由四块结构相同的双折射平板,一块相位延迟平板和一块检偏双折射平板组成。外差测量证明晶体双折射2×490°光学桥接器运行准确有效,性能稳定可靠,并给出了相位补偿和进一步的优化方案。晶体双折射自由空间光学桥接器适用于自由空间相干激光通信,对于未来星载激光通信终端实现小型化、轻量化、低功耗和高码率具有实际意义。