1 航天工程大学研究生院, 北京 101416
2 航天工程大学电子与光学工程系, 北京 101416
以基于猫眼效应的逆向调制激光通信为应用背景,将猫眼镜头的角失调量转化为线失调量,在柯林斯(Collins)衍射公式的基础上建立了大视场猫眼回波功率分布模型。仿真分析了离焦量、入射角、猫眼口径和焦距对回波功率分布的影响及猫眼回波光束的原路返回特性,并进行了实验验证。结果表明:入射角越大,回波光斑的面积越小,衍射越强烈,且相同入射角下,猫眼的口径越大,焦距越小,回波光斑受入射角的影响就越小;同等离焦量下正离焦回波光斑的发散角小于负离焦;猫眼回波的中心偏移量与入射角和离焦量呈线性关系,且存在一个正离焦量值使回波光束能够原路返回。
光通信 自由空间光通信 光场分布 猫眼光学镜头 大入射角 光学学报
2019, 39(10): 1006001
1 装备学院研究生院，北京 101416
2 装备学院光电装备系，北京 101416
采用全固态微光成像器件是未来微光成像的发展趋势。介绍了2 种全固态微光器件EMCCD、InxGa1－xAs，分析了其成像性能，描述了其研究现状，对比了传统的真空光电成像与全固态微光成像性能指标，阐明了微光成像器件向着高灵敏度、低噪声、宽光谱响应和强适应能力方向发展。
微光成像 全固态微光成像器件 low light level imaging all-solid-state low light level imaging device EMCCD EMCCD InxGa1－xAs InxGa1－xAs
1 装备学院研究生院, 北京 101416
2 装备学院光电装备系, 北京 101416
猫眼逆向调制激光通信由于通信速率高, 回波信号微弱, 对接收放大电路提出了低噪声、高增益和宽带宽的严格要求。首先分析了猫眼逆向调制激光通信链路模型和信噪比对误码率的影响。然后, 根据系统设计指标分析了电路的带宽、增益和噪声限度等性能参数；在此基础上设计了由跨阻放大模块和增益可变主放大模块构成的接收放大电路。最后, 计算了电路的总噪声, 并对电路的响应特性进行了仿真。该接收放大电路的带宽达到140 MHz, 信号增益大于70 dB, 总噪声电流约为1.34×10-7 A。结果表明, 该设计能满足系统后续的数据处理要求。
激光通信 猫眼效应 光电调制器 接收电路 误码率 laser communication cat’s eye photoelectric modulator receiving circuit bit error rate
1 装备学院 研究生院, 北京 101416
2 装备学院 光电装备系, 北京 101416
猫眼逆向调制自由空间激光通信技术相比传统激光通信技术更具优势。本文介绍了逆向调制自由空间激光通信技术的原理和猫眼逆向调制终端的原理结构。综述了国内外猫眼逆向调制自由空间激光通信技术在调制器特性、猫眼光学系统和技术应用3个方面的研究现状。分析了猫眼逆向调制自由空间激光通信的关键技术。最后, 展望了该项技术的应用前景。
自由空间激光通信 猫眼效应 逆向调制器 多量子阱调制器 free space optical communication cat-eye effect modulating retro-reflector multiple quantum well modulator
1 装备指挥技术学院 a. 光电装备系
2 装备指挥技术学院 b. 研究生院，北京 101416
为了满足半导体激光器线阵的远距离应用要求，需要对激光束进行准直处理。提出了一种由垂直双半圆柱透镜组合阵列构成的准直器，采用光线追迹的方法推导了激光束通过准直器的传输方程，分析了光线出射角与透镜阵列参数之间的关系，得出了准直器的最优设计参数，然后在Zemax-EE 非序列模式下仿真了此准直器的三维效果图以及探测器成像效果，得到的激光光斑接近于矩形，非相干照度集中在中央区域，并且经过准直器后的发散角大约为3 mrad。设计的准直透镜可以同时压缩快慢轴的激光束发散角，制作简单，安装方便。
激光 半导体激光器线阵 垂直双半圆柱透镜组合阵列 准直器 laser laser diode linear array vertical double half micro-cylindrical lens combin collimation
