脉冲光纤激光器差分多脉冲位置调制技术研究

作     者：高卓 

作者单位：长春理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：詹伟达

授予年度：2018年

学科分类：080901[工学-物理电子学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 0803[工学-光学工程] 

主      题：空间光通信 光纤激光器 PPM DMPPM 

摘      要：随着人类对宇宙空间的不断探索,各类探测器海量的数据传回地面。空间光通信技术凭借大带宽、高速率和保密性好的优点得到越来越多的研究。脉冲位置调制(Pulse Position Modulation,PPM)技术具有调制效率高、传输效率好和抗干扰性强等显著优点,使其成为目前空间光通信系统中使用最广泛的调制方式。结合空间光通信技术特点,对光通信调制技术进行分析,综合差分脉冲位置调制(Different Pulse Position Modulation,DPPM)和多脉冲位置调制(Multi Pulse Position Modulation,MPPM)的优缺点,提出新型的脉冲位置调制技术即差分多脉冲位置调制技术(Differential Multi Pulse Position Modulation,DMPPM)。分析DMPPM调制原理,研究DMPPM映射方法及空间信号位置。对DMPPM调制特性进行理论分析和仿真实验,与三种PPM调制方式进行对比,得出DMPPM调制在平均时隙数、带宽利用率、平均功率和峰值功率等方面具有明显的优势。研究DMPPM调制技术对光纤激光器特性的影响,对DMPPM信息帧中的保护时段、激光脉冲宽度以及调制位数等进行分析,同时分析激光器的参数对DMPPM传输速率的影响,表明DMPPM可以提高激光器的重复频率从而进行高传输速率传输信息。搭建DMPPM调制系统,产生DMPPM调制信号,通过调整激光器平台抽运电流、输出镜透过率和腔长的数值变化,得出传输速率和带宽随抽运电流增大而增大,随腔长增大而减小,随输出镜透过率增大而减小。并通过示波器观察到DMPPM调制信号波形。数据说明基于光纤激光器的DMPPM方式能提高深空通信系统的传输速率,并能保证通信系统良好的可靠性。