弱湍流状态下空间光-多模光纤耦合效率分析.pdfVIP

326 西安理工大学学报 JournalofXi’anUniversityofTechnology(2014)Vo1．30No．3 文章编号：1006—4710(2014)03—0326—05 弱湍流状态下空间光一多模光纤耦合效率分析 陈锦妮 ，柯 熙政 (1．西安理工大学 自动化与信息工程学院，陕西 西安 710048； 2．西安工程大学 电子信息学院，陕西 西安 710048) 摘要：利用菲涅尔反射和模式耦合理论研 究弱湍流条件下的多模光纤耦合效率模型。理论分析入 射角起伏 、光束漂移情况下多模光纤耦合效率模型，并通过模式匹配法对空间光一多模光纤耦合效 率进行数值分析。理论计算表 明：当光斑轴向偏差 8O m，入射角为0．45mrad时菲涅尔损耗使多 模光纤耦合效率下降到 50 ，各模式中基模耦合效率最高，随着大气结构常数增大各模式耦合效 率明显下降。 关键词 ：自由空间光通信 ；空间光一多模光纤耦合 ；耦合效率；弱湍流 中图分类号 ：TP929．12 文献标志码：A Analysisofspaceoptical—multimodefibercouplingefficiencyin weakturbulence CHEN Jinni¨．KEXizheng (1．FacultyofAutomationandInformationEngineering，Xi’anUniversityofTechnology，Xi’an710048，China； 2．CollegeofElectronicInformation，Xi’anPolytechnicUniversity，Xi’an710048，China) Abstract：Basedonfresnelreflectionandmodecouplingtheory，thecouplingefficiencymodelof lightfrom freespacetomultimodefiberisspecificallyderived．Inthispaper，theauthortheoreti— callyanalyzestheconsequentialinfluencestothemultimodefibercouplingefficiencymodelwhen incidentanglefluctuationandbeam driftoccur．Additionally，numericalanalysisofcouplingeffi— ciencyoflightfrom freespace tomultimodefiberiscarriedoutby employingmodematching method．Theresultsfrom theoreticalcomputationindicatethatthecouplingefficiencyisdropped to5096／whenaxialalignmenttoleranceis80,／mandincidentangleis0．45mrad，thefundamental modecouplinghasthehighestefficiencyincomparisonwith high ordermode，andthecoupling efficiencydeclinesdramaticallywithallincreaseinatmospherestructureconstant． Keywords：FSO；spaceoptical—multimodefibercoupling；couplingefficiency；weakturbulence1 近年来 ，无线激光通信由于既具有微波通信灵 放大后与本振光相干，但是 由于空间光耦合效率太 活机动的特点，又具有光纤通信码速率高的特点，将 低而导致通信误码率上升，严重时可导致通信 中 成为下一代通信 的核心技术。光相干检测可以大大 断 。 提