星间相干激光通信系统新型空间光混频器设计

"基于相干激光通信的空间光混频器光机结构设计" 本文主要探讨了一种应用于星间相干激光通信系统的新型空间光混频器的设计。空间光混频器是自由空间光通信中的关键组件，特别是在相干激光通信系统中，它在提高信号质量和混频效率方面起着至关重要的作用。传统的空间光混频器通常包含多片光学元件，如半波片和偏振分光棱镜，但这些元件的加工误差可能导致相位延迟，从而影响通信性能。 作者针对这一问题，提出了一种创新设计，即在原有的光学原理方案中引入相位补偿晶体，并去除两片半波片，同时调整偏振分光棱镜的角度。这样的改动可以有效消除半波片加工误差引起的相位不匹配问题。文章详细研究了相位补偿晶体的旋转角度与其对相对相位差补偿量的关系，通过仿真分析了相位补偿量随角度变化的曲线，揭示了两者之间的动态关系。 此外，文章还提出了一种新的空间光混频器相位检测方法，通过构建实验平台验证了这种方法的有效性。实验数据显示，该检测方法能准确地监测和调整相位补偿晶体，从而确保系统性能的稳定性。最后，作者对新型空间光混频器的机械结构进行了具体设计，以适应实际应用需求，尤其是在空间环境下的相干接收系统。 关键词涵盖光通信、空间光混频器、相干通信、自由空间通信和混频效率，表明了该研究的核心关注点在于提升自由空间光通信中相干信号的处理和接收能力，以及优化光混频器的物理结构，以适应高精度、高效率的星间通信需求。这项工作对于未来空间通信技术的发展具有重要意义，有助于提高星际通信的稳定性和数据传输速率。