空間光-光纖耦合技術(shù)研究.pdf

1、本文研究的空間光.光纖的耦合技術(shù)是自由空間光通信應(yīng)用光纖通信技術(shù)的首要問(wèn)題。 本文根據(jù)電磁場(chǎng)模場(chǎng)匹配理論，分析了影響空間光.單模光纖耦合效率的因素。通過(guò)優(yōu)化耦合透鏡相對(duì)孔徑，可以實(shí)現(xiàn)較高效率的耦合。理論計(jì)算表明，當(dāng)透鏡1/F＃分別為0.203和0.211時(shí)，1310nm激光最大耦合效率為82.54％，1550nm激光最大耦合效率為82.69％。當(dāng)出現(xiàn)對(duì)準(zhǔn)偏差時(shí)，耦合效率下降，對(duì)準(zhǔn)偏差與耦合效率關(guān)系曲線與光纖端面光場(chǎng)分布曲線相似，

2、工程上可以方便地加以計(jì)算。實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了理論分析方法和結(jié)果，測(cè)得最大耦合效率61％。本文推出章動(dòng)提取角度誤差信號(hào)的算法。利用角度誤差信號(hào)的有源耦合模塊，可以解決耦合效率對(duì)入射光斑偏移敏感的問(wèn)題。章動(dòng)將入射光角度誤差探測(cè)和信號(hào)接收合二為一，減少了一個(gè)位置探測(cè)器件，簡(jiǎn)化了自由空間光通信系統(tǒng)光路和電路設(shè)計(jì)。如果采用光纖章動(dòng)，還具有將器件微型化的潛力。有源耦合模塊跟蹤階躍信號(hào)實(shí)驗(yàn)中穩(wěn)態(tài)誤差小于0.02μm 。 本文通過(guò)設(shè)計(jì)制作“無(wú)源耦合