大气激光通信系统的研究VIP免费

重庆理工大学文献综述大气激光通信系统的研究摘要：激光信息在大气中传输是目前大气光学领域最为活跃的研究热点之一。由于激光本身所具有的高强度、高相干性、高单色性和高方向性等特性，从而有容量大、波束窄、速度快、保密性好和抗干扰性强等优点，因此激光成为无线光通信中最理想的载体。本文概述了大气激光通信的基本原理及发展状况，介绍了其特点和用途。并以一种新型的具有以太网接口，能实现计算机间通信的大气激光通信系统（既可传输语音又可传输数据）为例，结合实验研究对发射端机和接收端机两大部分进行了阐述。并针对大气无线激光通信系统，本文深入地研究了大气湍流信道中随机光强信号的检测方法，对激光束在大气湍流信道中的传输进行了仿真和建模，并对实际的大气湍流信道进行了测量。关键词：大气激光通信光发射端机光接收端机损耗特性激光器一．激光通信的概述1960年激光的出现极大地促进了许多学科的发展，其中也包括通信领域激光以其良好的方向性、相干性及高亮度性等特点成为光通信的理想光源。将激光应用于通信，掀开了现代光通信史上崭新的一页，成为当今信息传递的主力军。激光通信是以激光光束作为信息载体的一种通信方式，和传统的电通信一样，它可分为有线激光通信和无线激光通信两种形式。其中，有线激光通信就是近年来发展迅猛的光纤通信。无线激光通信也可称为自由空间激光通信，它直接利用激光在大气或太空中进行信号传递，可进行语音、数据、电视、多媒体图像等信号的高速双向传递。这是目前国际上的一大研究热点，世界上各主要技术强国正投入大量的人力物力来抢占这一领域的技术优势。根据使用情况，无线激光通信可分为:点对点、点对多点、环形或网络状通信。在本文中，我们主要研究的是点对点的通信。此外，根据传输信道的不同，无线激光通信又可分为:大气激光通信、星际(深空)激光通信和水下激光通信川。大气激光通信是自由空间激光通信的一个分支，它以近地面大气作为传输媒介是激光出现后最先研制的一种通信方式。大气激光通信系统主要由光源、调制器光发射机、光接收机及附加的电信发送和接收设备等组成，只要相互进行瞄准即可进行通信。根据所用光源的不同，大气激光通信系统大致可分为半导体激光通信系统、气体激光通信系统和固体激光通信系统。半导体激光器体积小，重量轻，灵活方便，但光束发散角稍大，适合于近地面的短距离通信。气体激光通信系统的体积和重量都较大，但其通信容量也大，光束发散角较小，适合于卫星间的通信和定点之间的大容量通信。因此，在实践中，根据通信系统在不同应用场合中的要求，合理选取光源。大气激光通信系统的主要应用和优点大气激光通信系统是无线激光通信的一种，因此具有无线激光通信的优点。与微波通信系统相比，大气激光通信系统具有不挤占频带，通信容量大，传输率高，抗电磁干扰和防止窃听等优势。此外，与有线通信系统相比，它还具有机动灵活、重庆理工大学文献综述经济实用、架设快捷、使用方便、不影响市政建设等诸多优点。随着大气通信技术的日益成熟，该系统的应用将会越来越广泛。根据其特点，它可应用于下列场合:民用上:①有强电磁干扰的场所;②一些不宜布线的场所，比如在具有纪念意义的古建筑，危险性大的工厂、车间;③在走线成本高、施工难度大或经市政部门审批困难的场合，如马路两侧建筑物之间、不易架桥的江河两岸之间、山头之间及边远山区等;④一些临时性的场所，如展览厅、短期租用的商务办公室或临时野外工作环境下可作为有线系统的应急备用系统;二.本课题国内外的研究现状分析2.1国际研究概况国际上大气激光通信的研究是综合卫星、飞机、地面等方面进行的，从事这方面研究的主要机构在美国、日本和欧洲。由于该系统主要是以国防军为主要目的因此欧美日的主要研究机构一般都是国家或军事部门，如美国的航空宇宙航行局(NASA)和美国空军;日本的邮政省通信研究室(CTL)和宇宙开发事业团(NASDA);欧洲的欧洲航天署(ESA)等。这里我们主要介绍世界各公司推出的用于地面无线光通信的已商用化的产品。美国是世界上最早开展激光通信技术研究的国家，也是研究技术走在最前沿的国家之一，2000年...