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振动对空间光-光纤耦合效率影响及补偿实验研究

韩琦琦 王强 马晶 谭立英

韩琦琦, 王强, 马晶, 谭立英. 振动对空间光-光纤耦合效率影响及补偿实验研究[J]. 红外与激光工程, 2014, 43(3): 933-939.
引用本文: 韩琦琦, 王强, 马晶, 谭立英. 振动对空间光-光纤耦合效率影响及补偿实验研究[J]. 红外与激光工程, 2014, 43(3): 933-939.
Han Qiqi, Wang Qiang, Ma Jing, Tan Liying. Experimental research on vibration influence and compensation of space light to fiber coupling efficiency[J]. Infrared and Laser Engineering, 2014, 43(3): 933-939.
Citation: Han Qiqi, Wang Qiang, Ma Jing, Tan Liying. Experimental research on vibration influence and compensation of space light to fiber coupling efficiency[J]. Infrared and Laser Engineering, 2014, 43(3): 933-939.

振动对空间光-光纤耦合效率影响及补偿实验研究

基金项目: 

国家自然科学基金(10904026)

详细信息
    作者简介:

    韩琦琦(1976-),副教授,硕士生导师,博士,主要从事空间光通信技术研究。Email:hanqiqi@hit.edu.cn

  • 中图分类号: TN929.1

Experimental research on vibration influence and compensation of space light to fiber coupling efficiency

  • 摘要: 利用现有成熟光纤通信技术是目前卫星光通信技术的重要发展方向,但需首先解决空间光-光纤耦合这一关键问题。文中对卫星平台振动对空间光-光纤耦合效率的影响进行了理论分析;在此基础上针对卫星光通信终端,建立以CCD 为探测器,高速偏转镜为补偿器件的卫星平台微振补偿系统,并进行了实验研究。实验结果表明:所采用的基于反馈控制技术的主动补偿系统能有效地抑制低频振动。在振动频率介于1~50 Hz,振动幅度介于75~300 rad 之间时,补偿系统对耦合效率的最大改善率可达54.73%,验证了补偿方案的可行性及有效性,为在卫星光通信系统中应用各种光纤通信技术打下基础。
  • [1] Yamakaw S, Hanad T, Kohat H. Jaxa's efforts toward next generation space data-relay satellite using optical inter-orbit communication technology[C]//SPIE, 2010, 7587: 75870P.
    [2]
    [3]
    [4] Smutny B, Kaempfner H, Muehlnikel G, et al. 5.6 Gbps optical intersatellite communication link [C]//SPIE, 2009, 7199: 719906.
    [5] Chan V W S. Optical space communications [J]. IEEE Journal on Selected Topics in Quantum Electronics, 2000, 6(6): 959-975.
    [6]
    [7] Hemmati. Overview of laser communications research at JPL[C]//SPIE, 2001, 4273: 190-193.
    [8]
    [9]
    [10] Pfennighauer M, Strasser M M. Dependence of optically pre- amplified receiver sensitivity on optical and electrical filter bandwidths-measurement and simulation [J]. IEEE Photonics Technology Letters, 2002, 14(6): 831-833.
    [11] Yu Jianjie, Tan Liying, Liu Jianfeng, et al. Alignment for center distance of optical telescope in satellite optical communication terminal[J]. Opt Precision Eng, 2009, 17(9): 2091-2096. (in Chinese)
    [12]
    [13]
    [14] Tan Liying, Wu Shichen, Han Qiqi, et al. Coarse tracking of the periscope-type optical communication terminals [J]. Opt Precision Eng, 2012, 20(2): 270-276. (in Chinese).
    [15]
    [16] Morio Toyoshima, Kenichi Araki. In-orbit measurements of short term attitude and vibrational environment on the Engineering Test Satellite VI using laser communication equipment[J]. Optical Engineering, 2001, 40(5): 827-832.
    [17] Shinhak Lee, James W Alexander, Muthu Jeganathan. Pointing and tracking sub-system design for optical communications link between the international space station and ground[C]//SPIE, 2000, 3932: 150-157.
    [18]
    [19]
    [20] Ma Jing, Han Qiqi, Yu Siyuan, et al. The effect of vibration on intersatellite optical communication and the resolving project [ J ] . Laser Technology , 2005 , 29 (3): 228-232. (in Chinese).
    [21]
    [22] Yu Siyusn, Ma Jing, Tan Liying. Study of vibration compensation technology in intersatellite laser links [J]. Journal of OptoelectronicsLaser, 2004, 15(4): 472-476. (in Chinese)
    [23] Lin Zhiqi, Li HuiJie, Lang Yonghui, et al. Obtaining spot parameters by quadrant photodetectors [J]. Opt Precision Eng, 2009, 17(4): 764-770. (in Chinese).
    [24]
    [25] Shi Shunxiang, Zhang Xinhai. Physical Optics and Applied Optics[M]. Xi'an: Xi'an University Press, 2000. (in Chinese)
    [26]
    [27] Li Xiaofeng, Luo Tong, Deng Ke. Analysis and experiment of CCD-applied spatial optical communications light spot position locating gravity center calculation [J]. Optical Communication Technology, 2004(6): 13-14. (in Chinese)
  • [1] 周平, 吴永前, 张蓉竹.  准直透镜失调对Littman-Metcalf光栅外腔激光器线宽的影响 . 红外与激光工程, 2022, 51(4): 20210168-1-20210168-8. doi: 10.3788/IRLA20210168
    [2] 蔺淑琴, 张继前, 朱新蕾, 王飞, 蔡阳健, 余佳益.  非均匀关联光束在湍流中的单模光纤耦合效率(特邀) . 红外与激光工程, 2020, 49(12): 20201049-1-20201049-7. doi: 10.3788/IRLA20201049
    [3] 张福瑞, 阮萍, 韩俊锋.  柔性轴在卫星光通信中的使用与优化设计 . 红外与激光工程, 2019, 48(8): 818001-0818001(7). doi: 10.3788/IRLA201948.0818001
    [4] 吴少强, 冯向华, 卫正统, 吴天昊.  聚合物波导光栅耦合器的衍射场仿真 . 红外与激光工程, 2019, 48(4): 422001-0422001(6). doi: 10.3788/IRLA201948.0422001
    [5] 刘翠翠, 王翠鸾, 王鑫, 倪羽茜, 吴霞, 刘素平, 马骁宇.  半导体激光器双波长光纤耦合模块的ZEMAX设计 . 红外与激光工程, 2018, 47(1): 105002-0105002(6). doi: 10.3788/IRLA201847.0105002
    [6] 柯熙政, 罗静, 雷思琛.  空间光耦合自动对准方法与实现 . 红外与激光工程, 2018, 47(1): 103009-0103009(7). doi: 10.3788/IRLA201847.0103009
    [7] 吴华玲, 郭林辉, 余俊宏, 高松信, 武德勇.  500W级半导体激光器光纤耦合输出模块设计 . 红外与激光工程, 2017, 46(10): 1005005-1005005(6). doi: 10.3788/IRLA201756.1005005
    [8] 李卡, 谭中伟.  空间散射光到单模光纤的耦合 . 红外与激光工程, 2016, 45(1): 122005-0122005(7). doi: 10.3788/IRLA201645.0122005
    [9] 徐丹, 黄雪松, 姜梦华, 惠勇凌, 雷訇, 李强.  500W光纤耦合半导体激光模块 . 红外与激光工程, 2016, 45(6): 606003-0606003(6). doi: 10.3788/IRLA201645.0606003
    [10] 雷兵, 曹涧秋, 刘伟, 胡浩军, 冯莹.  耦合强度对公共环形腔耦合式光纤激光器锁相性能的影响 . 红外与激光工程, 2015, 44(8): 2448-2455.
    [11] 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 . 红外与激光工程, 2015, 44(9): 2789-2794.
    [12] 李勇军, 缪新萍, 李轩, 赵尚弘, 李瑞欣, 刘振霞.  星上微波信号光学调制偏置点优化理论及仿真研究 . 红外与激光工程, 2015, 44(8): 2511-2516.
    [13] 陈二虎, 刘颖, 刘璐, 程洪玮.  激光链路中继卫星系统网络设计及性能分析 . 红外与激光工程, 2015, 44(9): 2778-2782.
    [14] 段洁, 孙向阳, 安志勇.  光纤耦合技术的星图模拟技术研究 . 红外与激光工程, 2014, 43(11): 3592-3596.
    [15] 俞建杰, 胥全春, 周彦平, 马晶, 谭立英.  利用衍射锥镜降低卫星光通信探测器位置精度要求的方法 . 红外与激光工程, 2014, 43(11): 3683-3687.
    [16] 张京会, 范承玉, 马慧敏, 张鹏飞, 王海涛, 乔春红, 王英俭.  中继镜系统上行传输的数值模拟 . 红外与激光工程, 2013, 42(2): 428-432.
    [17] 马晶, 王健, 谭立英, 于思源, 姜义君.  超声吸收引起的声光偏转器指向偏差研究 . 红外与激光工程, 2013, 42(3): 805-809.
    [18] 熊准, 艾勇, 单欣, 陈晶, 陈二虎, 赵恒, 武云云.  空间光通信光纤耦合效率及补偿分析 . 红外与激光工程, 2013, 42(9): 2510-2514.
    [19] 胡欣, 张文攀, 殷瑞光, 李慧, 赵琳锋, 刘艳芳.  激光在锥形多模光纤中的耦合效率与传输模式 . 红外与激光工程, 2013, 42(2): 372-375.
    [20] 韩立强, 王志斌.  自适应光学校正下空间光通信的光纤耦合效率及斯特列尔比 . 红外与激光工程, 2013, 42(1): 125-129.
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-07-06
  • 修回日期:  2013-08-04
  • 刊出日期:  2014-03-25

振动对空间光-光纤耦合效率影响及补偿实验研究

    作者简介:

    韩琦琦(1976-),副教授,硕士生导师,博士,主要从事空间光通信技术研究。Email:hanqiqi@hit.edu.cn

基金项目:

国家自然科学基金(10904026)

  • 中图分类号: TN929.1

摘要: 利用现有成熟光纤通信技术是目前卫星光通信技术的重要发展方向,但需首先解决空间光-光纤耦合这一关键问题。文中对卫星平台振动对空间光-光纤耦合效率的影响进行了理论分析;在此基础上针对卫星光通信终端,建立以CCD 为探测器,高速偏转镜为补偿器件的卫星平台微振补偿系统,并进行了实验研究。实验结果表明:所采用的基于反馈控制技术的主动补偿系统能有效地抑制低频振动。在振动频率介于1~50 Hz,振动幅度介于75~300 rad 之间时,补偿系统对耦合效率的最大改善率可达54.73%,验证了补偿方案的可行性及有效性,为在卫星光通信系统中应用各种光纤通信技术打下基础。

English Abstract

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