1 中国科学院上海技术物理研究所 空间主动光电技术重点实验室, 上海 200083
2 中国科学院大学 研究生院, 北京 215123
目标散射光至单模光纤的高效耦合是光纤相干探测激光雷达系统研制的关键技术。为获得尽可能高的单模光纤耦合效率, 首先分析了Zernike初级像差对单模光纤耦合效率的影响, 在此基础上针对收发共光路单模光纤耦合光学系统在真空中使用的需求设计了带有真空补偿镜的耦合光学系统, 实测耦合效率为55.9%。最后对耦合系统在不同温度下的耦合效率进行了测试, 在(20.4±2)℃的温度范围内耦合效率最低为45.7%, 并通过基于角锥棱镜的焦面位置等效验证方案验证了真空状态下的耦合效率与地面测试状态下的耦合效率一致。
单模光纤耦合 耦合效率 光学设计 真空补偿 相干探测 singlemode fiber coupling coupling efficiency optical design vacuum compensation coherent detection
1 中国科学院上海技术物理研究所中国科学院空间主动光电技术重点实验室, 上海 200083
2 中国科学院大学, 北京 100049
建立了发射光束通过带有波像差的望远镜系统后的远场光斑分布数学模型,采用数值计算,结合Monte Carlo方法分析了波像差方均根(RMS)值对发射光束远场发散角的影响,据此确定望远镜波像差的容差,以实现特定发射光束的远场发散角。结果表明:对于采用偏轴发射方案的激光通信系统,当望远镜的波像差RMS值优于0.13λ(λ为光束的波长)时,发射光束远场发散角小于10 μrad,当RMS值小于0.2λ时,发射光束远场发散角小于16.2 μrad,且仍有60%的概率小于10 μrad。在实验室中,不同温度下望远镜波像差及其对应的发射光束远场发散角的测试结果很好地验证了以上分析结果。
光通信 激光传输 远场发散角 Zernike多项式 激光通信
1 中国科学院上海技术物理研究所, 上海 200083
2 中国科学院空间主动光电技术重点实验室, 上海 200083
3 中国科学院大学, 北京 100049
4 脉冲功率激光技术国家重点实验室, 安徽 合肥 230037
傅里叶变换光谱仪现已广泛应用于红外光谱学领域，它也是较为适合对大气温度、湿度、风场以及大气成分进行天基垂直探测的一种遥感仪器。提出了一种基于马赫-曾德干涉仪的傅里叶变换光谱仪。马赫-曾德干涉仪的一组反射镜作匀速直线运动，线性改变两个光学臂之间的光程差，然后平衡探测器对两路干涉信号进行差分检测。通过对光程差线性变化的电信号进行傅里叶变换，可以获得输入光的光谱分布曲线。与迈克尔逊干涉仪相比，马赫-曾德干涉仪在同样光通量输入条件下得到的干涉信号更强，且由非相干强度带来的噪声更小。该结果对于卫星遥感来说十分有利。
傅里叶变换光谱仪 马赫-曾德干涉仪 平衡探测器 信噪比 Fourier transform spectrometer Mach-Zehnder interferometer balanced photoreceiver signal-to-noise ratio
