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

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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

俞建杰, 胥全春, 周彦平, 马晶, 谭立英

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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[J]. 红外与激光工程, 2014, 43(11): 3683-3687.

引用本文:

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[J]. 红外与激光工程, 2014, 43(11): 3683-3687.

Yu Jianjie, Xu Quanchun, Zhou Yanping, Ma Jing, Tan Liying. Method for reducing accuracy requirement of detector position with diffractive axicon in satellite optical communication[J]. Infrared and Laser Engineering, 2014, 43(11): 3683-3687.

Citation:

Yu Jianjie, Xu Quanchun, Zhou Yanping, Ma Jing, Tan Liying. Method for reducing accuracy requirement of detector position with diffractive axicon in satellite optical communication[J]. Infrared and Laser Engineering, 2014, 43(11): 3683-3687.

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

1.
哈尔滨工业大学航天学院,黑龙江哈尔滨 150001;
2.
哈尔滨工业大学仪器科学与技术博士后流动站,黑龙江哈尔滨 150001

基金项目:

国家自然科学基金(10904026);黑龙江省博士后基金(LBH-Z10140)

作者简介:
俞建杰(1980-),男,副研究员,博士,主要从事空间光学系统设计及检测方面的研究工作.Email:yjjhit@163.com

中图分类号: TN929.13

Method for reducing accuracy requirement of detector position with diffractive axicon in satellite optical communication

1.
School of Astronautics,Harbin Institute of Technology,Harbin 150001,China;
2.
Post-doctoral Mobile Station of Instruments Science and Technology,Harbin Institute of Technology,Harbin 150001,China

摘要: 针对卫星光通信系统中接收系统对探测器位置的精度要求,提出利用扩大焦深范围的方法降低探测器的轴向位置精度要求.并根据接收光学天线存在中心遮挡的实际情况,采用切趾圆环对数型衍射光锥实现光束强度的轴向均匀分布.利用能量守恒法获得了衍射锥镜的位相分布函数和振幅透过率函数.计算机仿真结果表明,利用该光锥实现光强轴向均匀分布的能力远大于普通透镜,它将有效提升卫星光通信系统捕获、跟踪、通信性能的可靠性.
- 衍射锥镜 /
- 卫星光通信 /
- 长焦深
Abstract: Due to the high accuracy of the detector position in receiving system of satellite optical communication, the method expanding the focal depth was put forward to reduce the acquirement of the axial detector position accuracy. According to the central obstacle caused by receiving optical antenna, apodized annular-aperture logarithmic axicon was utilized to achieve uniform distribution of the beam on the optical axis. By means of the geometrical law of energy conservation, the phase distribution function and the intensity transmittance function of the diffractive axicon were obtained. Numerical simulation results show that the capacity which uses apodized annular-aperture logarithmic axicon to achieve uniform distribution of the beam on the optical axis is much larger than that of ordinary lenses', which can enhance the reliability of the acquisition, tracking and communication in satellite optical communication system significantly.
- diffractive axicon /
- satellite optical communication /
- long focal depth

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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

1. 哈尔滨工业大学航天学院,黑龙江哈尔滨 150001;

2. 哈尔滨工业大学仪器科学与技术博士后流动站,黑龙江哈尔滨 150001

作者简介:
俞建杰(1980-),男,副研究员,博士,主要从事空间光学系统设计及检测方面的研究工作.Email:yjjhit@163.com

收稿日期: 2014-03-06
修回日期: 2014-04-13
刊出日期: 2014-11-25

基金项目:

国家自然科学基金(10904026);黑龙江省博士后基金(LBH-Z10140)

中图分类号: TN929.13

关键词:

摘要: 针对卫星光通信系统中接收系统对探测器位置的精度要求,提出利用扩大焦深范围的方法降低探测器的轴向位置精度要求.并根据接收光学天线存在中心遮挡的实际情况,采用切趾圆环对数型衍射光锥实现光束强度的轴向均匀分布.利用能量守恒法获得了衍射锥镜的位相分布函数和振幅透过率函数.计算机仿真结果表明,利用该光锥实现光强轴向均匀分布的能力远大于普通透镜,它将有效提升卫星光通信系统捕获、跟踪、通信性能的可靠性.

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