星地链路空间光至单模光纤耦合效率补偿特性研究

杨清波; 曹开锐; 赵生; 谭立英; 马晶; 于思源

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星地链路空间光至单模光纤耦合效率补偿特性研究

杨清波, 曹开锐, 赵生, 谭立英, 马晶, 于思源

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杨清波, 曹开锐, 赵生, 谭立英, 马晶, 于思源. 星地链路空间光至单模光纤耦合效率补偿特性研究[J]. 红外与激光工程, 2015, 44(9): 2789-2794.

引用本文:

杨清波, 曹开锐, 赵生, 谭立英, 马晶, 于思源. 星地链路空间光至单模光纤耦合效率补偿特性研究[J]. 红外与激光工程, 2015, 44(9): 2789-2794.

Yang Qingbo, Cao Kairui, Zhao Sheng, Tan Liying, Ma Jing, Yu Siyuan. Research on compensation characteristic of coupling efficiency from space to single-mode fiber in the satellite-to-ground link[J]. Infrared and Laser Engineering, 2015, 44(9): 2789-2794.

Citation:

Yang Qingbo, Cao Kairui, Zhao Sheng, Tan Liying, Ma Jing, Yu Siyuan. Research on compensation characteristic of coupling efficiency from space to single-mode fiber in the satellite-to-ground link[J]. Infrared and Laser Engineering, 2015, 44(9): 2789-2794.

星地链路空间光至单模光纤耦合效率补偿特性研究

1.
哈尔滨工业大学可调谐激光技术国家级重点实验室,黑龙江哈尔滨 150001

基金项目:

国家自然科学基金(10374023)

详细信息

作者简介:
杨清波(1980-),男,讲师,博士,主要从事卫星光通信技术等方面的研究。Email:yangqingbo@hit.edu.cn

中图分类号: TN929.13

Research on compensation characteristic of coupling efficiency from space to single-mode fiber in the satellite-to-ground link

1.
National Key Laboratory of Tunable Laser Technology,Harbin Institute of Technology,Harbin 150001,China

摘要: 在入射光瞳面处针对星地激光链路中空间光至单模光纤耦合效率补偿特性进行了研究,依据星地下行链路特点,对星地下行链路光纤耦合效率模型进行分析。在此基础上,利用基于单模光纤后向传输模场为加权函数的加权孔径正交多项式,建立光纤耦合接收系统波前相位模式补偿理论模型,运用该理论模型,通过数值模拟对波前相位进行模式补偿,给出波前相位模式补偿下平均光纤耦合效率与接收孔径尺寸和相位补偿项数的变化关系,以及典型接收孔径下采取一定项数的波前相位补偿后光纤耦合效率概率分布,为基于光纤耦合接收方式的星地激光通信链路波前补偿系统设计提供一定理论参考。
- 星地下行激光通信 /
- 单模光纤耦合效率 /
- 大气湍流 /
- 波前相位模式补偿
Abstract: Compensation characteristic of coupling efficiency in process of coupling space light into single-mode fiber was studied in the satellite-to-ground link. According to satellite-to-ground link feature, coupling efficiency model was analyzed. Wavefront phase modal compensation model using orthonormal polynomials on pupil weighted by the backpropagated fiber mode field was built. Based on this model, the relation between average fiber coupling efficiency and received aperture diameter or phase modal term compensated was obtained by numerical simulation. The probability distribution of coupling efficiency was given for typical received aperture by using different term modal compensation. The research work can offer a useful reference for compensation system design of satellite-to-ground optical communication based fiber coupling way.
- satellite-to-ground downlink optical communication /
- single-mode fiber coupling efficiency /
- atmospheric turbulence /
- wavefront phase modal compensation

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星地链路空间光至单模光纤耦合效率补偿特性研究

1. 哈尔滨工业大学可调谐激光技术国家级重点实验室,黑龙江哈尔滨 150001

作者简介:
杨清波(1980-),男,讲师,博士,主要从事卫星光通信技术等方面的研究。Email:yangqingbo@hit.edu.cn

收稿日期: 2015-01-13
修回日期: 2015-02-03
刊出日期: 2015-09-25

基金项目:

国家自然科学基金(10374023)

中图分类号: TN929.13

关键词:

摘要: 在入射光瞳面处针对星地激光链路中空间光至单模光纤耦合效率补偿特性进行了研究,依据星地下行链路特点,对星地下行链路光纤耦合效率模型进行分析。在此基础上,利用基于单模光纤后向传输模场为加权函数的加权孔径正交多项式,建立光纤耦合接收系统波前相位模式补偿理论模型,运用该理论模型,通过数值模拟对波前相位进行模式补偿,给出波前相位模式补偿下平均光纤耦合效率与接收孔径尺寸和相位补偿项数的变化关系,以及典型接收孔径下采取一定项数的波前相位补偿后光纤耦合效率概率分布,为基于光纤耦合接收方式的星地激光通信链路波前补偿系统设计提供一定理论参考。