四象限探测器在星间通信与跟踪中的性能测试

"该文研究了四象限探测器在通信与跟踪复用模式下的性能，探讨了如何在星间链路中同时实现测距与通信功能。文章介绍了一种利用四象限探测器作为跟踪装置，同时兼顾激光载波通信的方案，这使得光通信设备能够在单一探测器下完成双重任务。通过室内实验，分析了四象限探测器在通信模式下的通信速率、极限灵敏度和探测器响应能力。利用曼彻斯特编码和低通滤波电路处理调制光信号，实现了信号光脱靶量的标定和提取。针对光斑无法完全覆盖探测器所有象限的情况，提出了优化通信信号选择的方法，以提升信号的信噪比。实验结果显示，采用直径1mm的PIN型InGaAs四象限探测器，在曼彻斯特编码条件下，可实现10Mbps的通信速率，极限灵敏度为-33dBm，误码率低至10^-7。这些成果初步验证了四象限探测器在通信与跟踪复用模式的可行性，对于未来星间激光测距光端机的小型化设计具有重要意义。" 本文主要讨论了四象限探测器在星间通信与跟踪中的应用，这是应对星间链路中测距与通信统一需求的一种创新解决方案。四象限探测器被用作跟踪设备，同时也用于激光通信，降低了系统复杂性，节省了资源。文章通过实验分析了探测器的性能，包括通信速率的测试，这涉及到数据传输的速度，是衡量通信效率的重要指标；极限灵敏度的评估，关系到在弱信号条件下的工作能力；以及探测器响应能力的研究，这决定了探测器对光信号变化的敏感程度。 实验中，利用曼彻斯特编码的优势，结合低通滤波电路，有效地处理了调制光信号，能够精确提取信号的脱靶量信息。在光斑不能完全覆盖四象限探测器的情况下，通过对输出通信信号的优化选取，提高了信噪比，这对于保持通信的稳定性和可靠性至关重要。实验结果非常鼓舞人心，1mm直径的PIN型InGaAs四象限探测器在实验条件下达到了10Mbps的通信速率，极限灵敏度为-33dBm，误码率极低，表明这种设计在实际应用中有很大潜力。 最后，文章强调了这些发现对于未来星间激光测距光端机的小型化设计有着重要的推动作用，为实现更紧凑、更高效的空间通信系统奠定了基础。四象限探测器的复用功能不仅简化了系统架构，也提升了整体系统的性能，对于空间光通信领域的发展具有深远的影响。