收发一体光学天线：光纤阵列卡塞格伦设计

"基于光纤阵列的卡塞格伦收发一体天线，旨在解决传统卡塞格伦天线由于次镜盲区导致的发射效率低下的问题。这种新型设计利用了卡塞格伦望远镜的有效区域进行发射，并采用4个自聚焦透镜胶合光纤结构，实现端面环形离轴发射，从而规避次镜的盲区影响。在接收端，选择了大芯径塑料光纤，不仅提高耦合效率，也简化了发射与接收的对准过程。实际测试结果显示，该天线系统对准简便，发射损耗低，适用于一般的无线光通信系统，成功实现了收发一体的功能。" 文章深入探讨了空间光通信领域的创新技术，特别是针对卡塞格伦天线的优化设计。卡塞格伦天线因其简洁的结构和便利的安装方式而被广泛使用，但其次镜产生的盲区限制了天线的发射性能。为了解决这一问题，研究者提出了一种新的收发一体天线设计方案。他们巧妙地利用了卡塞格伦天线的非盲区部分作为发射区域，通过4个自聚焦透镜胶合光纤结构，改变了传统的沿轴高斯发射模式，转而采用端面环形离轴发射。这种方法有效地避开了次镜的盲区，确保了光束能够顺利通过天线系统。 自聚焦透镜是一种能够自我聚焦光束的光学元件，其在光纤胶合中的应用可以精确控制光束的传播方向，提高了发射效率。同时，选择大芯径的塑料光纤作为接收端，大芯径设计能提高与光源的耦合效率，而且由于塑料光纤的柔韧性，使得发射与接收的对准更加容易。实际的实验验证了该设计的可行性，天线系统表现出低发射损耗和良好的对准特性，满足了无线光通信系统的常规需求。 这一技术的实施对于无线光通信系统的性能提升具有重要意义，特别是在空间光通信领域，它为提高传输效率和稳定性提供了新的解决方案。通过收发一体的设计，天线系统的整体性能得到优化，简化了系统架构，降低了成本，同时也为未来的太空通信和地面通信网络的构建提供了有力的技术支持。 关键词涉及空间光通信、收发一体设计、卡塞格伦天线结构以及自聚焦透镜技术，这些都是该研究的核心内容。文章中提到的中图分类号和文献标识码表明这是一篇经过同行评审的专业科研论文，其doi编号也反映了该研究的可追溯性和学术价值。通过这样的设计，科研人员成功地将光学工程与通信技术相结合，推动了无线光通信技术的发展。