第32卷　第10期　

2005年10月

中　国　激　光

CHINESEJOURNALOFLASERS

Vol.32,No.10

October,2005

　　文章编号:025827025(2005)1021367204

自由空间激光远距离传输的地面模拟研究

万玲玉,刘立人,张明丽

(中国科学院上海光学精密机械研究所信息光学实验室,上海201800)

摘要　根据透镜的傅里叶变换性质,来实现自由空间激光光束远距离传输的实验室模拟。,该装置主要由大口径、,214105km,可用,或者在设定的作用通信关键词　;;;光学傅里叶变换;级联放大中图分类号13文献标识码　A

On2GroundSimulationTechnologyforFree2SpaceLaser

Long2DistancePropagation

WANLing2yu,LIULi2ren,ZHANGMing2li

(ShanghaiInstituteofOpticsandFineMechanics,TheChineseAcademyofSciences,Shanghai201800,China)

Abstract　AccordingtoFouriertransformingpropertiesoflens,amethodforsimulatinglong2distancepropagationoflaserbeaminfree2spacebyFourier2transform,cascadeimagingmagnificationandthewavefrontsamplingwiththelimited2aperturewasproposed.Along2distancepropagationsimulatorwasdesignedbythisprinciple,whichmainlyconsistsofaFourier2transformlensofbigapertureandlongfocallengthandfollowingthreeopticalimagingamplifiersanditsmaximumequivalentpropagationdistancereaches2.4×105km.Itcanbeusedforevaluatingthecommunicationperformancesoftheintersatellitelasercommunicationterminals,particularlyformeasuringthebiterror2rateunderaconstanttransmissiondistanceorfortestingtheequivalenttransmissiondistanceunderaconstantbiterror2rate.Keywords　opticscommunication;intersatellitelasercommunication;long2distancepropagationsimulation;opticalFourier2transform;cascadeimagingamplification

1　引　言

　　星间激光通信技术被认为是解决微波瓶颈的有效手段而成为未来空间通信发展的一大趋势,近年来成为国内外的研究热点,其终端性能的地面检测验证亦成为重要的研究方向[1～6]。星间激光通信中,光信号需在自由空间传输几千至几万千米才被接收,如何在地面对星间激光通信终端的接收功能和通信性能进行检测与验证是一个亟待解决的问题。直接检测受场地限制和大气影响基本不现实。

　　收稿日期:2004209220;收到修改稿日期:2005206227　　基金项目:国家863计划(2002AA712026)资助项目。

目前国外普遍采取的是半物理半仿真的方法[3～11],但它不能给出星间通信距离2误码率关系,不能全面评估星间激光通信终端的通信能力。理想的办法是在地面进行星间通信链路的模拟并进行测试,这需要首先实现远距离激光光束传输的实验室空间物理模拟。傅里叶变换透镜可实现光束近场分布到远场分布的转换。国际上只有日本真正考虑了采用长焦距的平行光管来实现光束的较远距离传输模拟[12],他们设计和研制了1715m焦距的平行光管,模拟了最大为50km的传输距离。本文提出光学傅里

),女,广西灵川县人,中国科学院上海光学精密机械研究所信息光学实验室博士研究生,主要从　　作者简介:万玲玉(1975—

事星间激光通信的地面检测与验证技术研究。E2mail:wanlingyu@sohu.com