声光偏转器在精跟踪系统中探测角度误差的研究

"该文提出了一种在自由空间相干光通信精跟踪系统中，利用声光偏转器(AOD)来探测和提取本振光章动的角度误差的新方法。这种方法避免了传统光纤章动或快反镜章动方法中需要引入机械运动部件的问题，从而降低了系统损耗并简化了结构。通过建立理论模型，分析了误差来源，并实际搭建系统进行了验证，测量精度达到了优于1/10信号光发散角，确保了对后续相干解调过程不会产生影响。" 在自由空间相干光通信中，精跟踪系统对于保持光束对准至关重要，以确保信号的有效传输。传统的角度误差探测方法，如光纤章动和快反镜章动，虽然能够有效探测角度误差，但它们依赖于机械运动部件，这可能导致额外的损耗和复杂性。文章中提出的声光偏转器(AOD)方案，则提供了一种无机械扫描的解决方案。 声光偏转器是一种利用声波在介质中产生光栅效应，进而改变光束方向的器件。在本文的精跟踪系统中，AOD被用来探测和分离本振光的章动，以此获取角度误差信息。通过对AOD驱动信号的控制，可以精确地调整光束的偏转，实现无机械运动的误差检测。 理论模型的建立是理解这一方法的关键。作者分析了影响角度误差探测精度的各种因素，包括声光偏转器的响应时间、驱动频率的稳定性、光束质量和声光效应的非线性等。这些因素都可能对最终的测量精度产生影响，需要在设计和实验中进行考虑和优化。 为了验证所提方法的有效性，研究者构建了一套实验系统。实测结果显示，角度误差的测量精度优于1/10信号光发散角，这意味着即使在光束有较大发散的情况下，也能准确探测到微小的角度变化。这种高精度的检测能力对维持光通信系统的相干性至关重要，因为任何角度偏差都可能破坏光束的相干性，影响信息的正确解调。 此外，由于这种方法不涉及机械运动，因此不会引入由机械振动或磨损导致的额外噪声，这对于维持系统的长期稳定性和可靠性非常有利。这为自由空间相干光通信的精跟踪提供了新的思路，有望在未来光通信系统的设计和优化中发挥重要作用。 利用声光偏转器进行本振光章动的角度误差探测，是一种创新且有效的技术，它简化了系统设计，提高了测量精度，同时避免了传统方法中的机械部件所带来的问题。这一研究为自由空间相干光通信领域带来了新的可能性，对于提升光通信系统的性能具有重要意义。