蓝绿激光在对潜通信应用中的研究

摘要

潜艇是现代化强国军事力量的重要组成部分。潜艇与基地的通信联系是关系到潜艇能否发挥作用的重要问题。在现代战争条件下,为充分发挥水下潜艇的作战威力,对它进行及时有效的指挥和控制是极其重要的,但由于作战中通信系统是首选打击目标,所以通信系统的抗毁能力是很重要的。70年代后期就有人提出了使用蓝绿激光用于潜艇通信的设想。美国、前苏联、加拿大和澳大利亚等国家在此方面进行了大量的研究。本文主要探讨机载-潜艇通信激光器的研制开发和通信编码处理。其中采用机载-潜艇通信方案已成功地与水下300m的潜艇进行通信,效果良好,飞机-潜艇通信前景乐观。在未来的作战中需部署一种能够直接向潜艇发送命令,灵活可靠,不易被摧毁的系统,而最佳方案就是飞机对潜通信系统。但目前国内的潜空协同训练中,潜艇接收飞机的命令时只能定时将其天线伸至水面接收飞机发送的短波或超短波信号,这在作战中很容易暴露潜艇的目标,降低了潜艇的作战性能。所以海军急需装备一种符合未来作战要求的机载对潜通信系统,使对潜艇的指挥既及时、可靠、灵活,又保证潜艇不暴露目标。
　　本论文在针对对潜通信的现状、难点,紧跟国内外的发展状况,对几种主流的对潜通信方式进行了比较,分析了利用蓝绿激光实现飞机对潜通信的可行性和可能性。对蓝绿激光通信光信道进行了深入探讨,对蓝绿光光束的传输特性做了详细描述。
　　本文详细阐述了蓝绿激光激光器的设计方案。对蓝绿激光发送机的驱动电路和保护措施进行了分析,并对激光器的信号传输的调制进行了研究;对光接收机的原理进行了阐述,并对光检测器件性能指标做了定性分析,对潜通信中采取差错控制的可能性进行了论证。文章在最后给出机载蓝绿激光对潜通信系统的原理,并分析现状和存在的主要问题。相信这种对潜光通信技术一旦在潜艇上得到成功运用,必将大大提高潜艇的隐蔽性和攻击能力,使潜艇成为真正意义上的海洋杀手。

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1 绪论

1. 1 课题研究背景和来源

1. 2 对潜通信的特点、难点及国外发展概况

1. 3 水下蓝绿激光通信技术与国内外研究概况

1.4 主要研究内容

2 几种对潜通信方式的比较

2.1 超/极低频通信

2.2 VLF/ELF/UHF/SHF/EHF 无线电通信

2.3 浮标通信

2.4 激光对潜通信

3 海水的蓝绿激光窗口及水下蓝绿激光无线通信

3.1 激光研究的基本知识

3.2 大气信道

3.3 海水的光学性质

3.4 海水信道分析

3.5 海水的蓝绿激光窗口

3.6 水下通信对蓝绿激光光源的要求

3.7 水下蓝绿激光无线通信

3.8 蓝绿激光光束的传输特性

3.9 水下通信用蓝绿激光器综述

4 蓝绿激光发送机设计

4.1 半导体蓝绿激光器的发展状况

4.2 半导体蓝绿激光器的驱动与保护措施

4.3 半导体蓝绿激光器的调制

5 蓝绿激光接收机设计

5.1 激光接收机的组成

5.2 光检测器件

5.3 光电探测器及光接收机的性能指标

5.4 蓝绿激光对潜通信差错控制理论基础

6 机载蓝绿激光对潜通信

6.1 系统的基本组成

6.2 工作过程及原理

6.3 利用蓝绿激光实现对潜通信存在的问题

7 总结

致谢

参考文献