【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及激光通信，尤其涉及一种基于锋芒光束调制耦合的激光通信接收装置。
技术介绍
1、空间激光通信的过程包括空间光产生、调制、发射、传输、探测和解调，其中主要的探测方法分为相干探测和直接探测，这一过程需要将传输到接收端的空间光耦合到光纤里，因此耦合进光纤的光功率和质量对后续解调出的信号至关重要。受到衍射和湍流的影响，大气传输的空间光会产生退化和损耗，从而导致空间激光通信的通信速率降低和误码率增高。具体来说：1)通信速率低：光的衍射效应、湍流的扩展效应和跟瞄精度等因素会导致接收端的光斑尺寸远大于发射口径，接收端的光斑尺寸一般又远大于接收口径，所以小的接收口径仅能接收一部分面积比例的能量。另外，光的传输发散角又会导致光束与光纤数值孔径失配，从而造成许多光无法被耦合，进一步导致光接收功率的降低，直接降低通信速率。而且极低的功率还会降低接收信号中的解调信号信噪比，使得通信通量和传输距离受到极大的影响；2)误码率高：受温度梯度、地球自转、地形等多种因素影响，大气湍流表现为一种不规则、非线性的流动，使得气流速度和方向在时间和空间中的随机变化，导致激光束在大气中发生光斑漂移、强度起伏、光束扩展和像点抖动等现象。此时，当接收口径固定时，光斑漂移会使得接收光功率呈现大幅波动，造成光信号的误码率增高，在强湍流的情况下，接收端甚至完全无法接收到光信号，导致通信中断。
2、为了提高接收光的功率和稳定性，最直接的方法是使用更大的发射功率、发射口径和接收口径，但这会受到制造水平和成本的极大限制。传统的激光通信在接收端通过耦合透镜聚焦将高斯
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种基于锋芒光束调制耦合的激光通信接收装置，该装置通过锋芒光束调制元件对高斯光束调控获得锋芒类光束，该锋芒类光束在传输过程中瑞利长度长、发散角小，可实现更高耦合效率，提高了通信速率。
2、本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：
3、一种基于锋芒光束调制耦合的激光通信接收装置，所述装置包括缩束/扩束系统、锋芒光束调制元件、聚焦透镜、光纤、光学放大器、光电探测器和信号处理工作站，其中：
4、缩束/扩束系统用于接收空间光通信系统发射端发出的光学信号，并将大口径光束收缩到锋芒光束调制元件的尺寸；
5、锋芒光束调制元件用于将所述缩束/扩束系统接收到的高斯光束调制成锋芒光束，以减少光束发散角，使空间光的光束参量积小于高斯光束的光束参量积，提高接收装置的耦合效率；
6、聚焦透镜用于将所述锋芒光束调制元件调制的锋芒光束聚焦耦合到光纤中；
7、光纤用于将空间光耦合到光纤中以形成光纤传输光信号，所述聚焦透镜与所述光纤同轴固定，精确保证其同轴性，保证较高的耦合效率；
8、光学放大器用于将所述光纤中的光信号进行放大；
9、光电探测器用于将所述光学放大器放大后的光信号转换为电信号进行探测；
10、信号处理工作站用于接收所述光电探测器探测到的电信号，并对电信号进行处理和分析。
11、由上述本专利技术提供的技术方案可以看出，上述装置通过锋芒光束调制元件对高斯光束调控获得锋芒类光束，该锋芒类光束在传输过程中瑞利长度长、发散角小，更容易与光纤数值孔径适配，可实现更高耦合效率，提高了通信速率。
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1.一种基于锋芒光束调制耦合的激光通信接收装置，其特征在于，所述装置包括缩束/扩束系统、锋芒光束调制元件、聚焦透镜、光纤、光学放大器、光电探测器和信号处理工作站，其中：
2.根据权利要求1所述基于锋芒光束调制耦合的激光通信接收装置，其特征在于，
3.根据权利要求2所述基于锋芒光束调制耦合的激光通信接收装置，其特征在于，
4.根据权利要求1所述基于锋芒光束调制耦合的激光通信接收装置，其特征在于，
【技术特征摘要】
1.一种基于锋芒光束调制耦合的激光通信接收装置，其特征在于，所述装置包括缩束/扩束系统、锋芒光束调制元件、聚焦透镜、光纤、光学放大器、光电探测器和信号处理工作站，其中：
2.根据权利要求1所述基于锋芒光束...
【专利技术属性】
技术研发人员：张泽，关美玲，刘阳，王花花，萧泓玥，高禄，
申请(专利权)人：中国科学院空天信息创新研究院，
类型：发明
国别省市：
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