基于液晶的激光偏振调制与自适应稳光技术

摘要

大气激光通信是一个以激光作为载体实现信息传递的能量系统。当激光在大气中传输时，会受到大气衰减和大气湍流的影响从而导致系统传输误码率增高。尤其当激光在大气湍流旋涡中传输时，会使激光光束出现强烈的光强闪烁等现象，从而导致系统在信标光路接收端接收到的激光能量不稳定，进而造成系统的通信质量下降、系统误码率增高，甚至出现通信中断。针对大气湍流引起的能量闪烁问题，本文研究了基于液晶的激光偏振调制与自适应稳光技术，设计了一个利用液晶可变相位延迟器对激光进行偏振调制从而实现激光能量衰减控制的光强控制系统，实现对入射激光光强的自适应控制，使系统接收到的激光能量保持稳定。
　　本文利用液晶的电控双折射效应，通过给液晶可变相位延迟器两端施加一定的电压，改变液晶分子的排列取向，进而使其折射率也发生改变，使入射的激光出现一定的相位延迟，进而实现对入射激光的偏振调制。在此基础上，利用液晶可变相位延迟器与起偏片、检偏片构成了液晶光调制器，并利用以单片机为核心的液晶自适应驱动控制器改变液晶光调试器的驱动电压，使其透过率发生改变，进而实现对入射激光强度的闭环控制，最后达到自适应稳光的效果。
　　通过实验研究证明，基于液晶的激光偏振调制与自适应稳光技术应用在大气激光通信中，能够提高系统的抗干扰能力，增强系统的稳定性，大大提升了通信系统的通信质量。

目录

第一章 绪论

1.1 研究目的及意义

1.2 发展现状

1.3 本文主要研究内容

第二章 大气对激光通信系统的影响

2.1 大气基本概述

2.2 大气湍流效应对激光光束特性的影响

2.3 大气湍流效应对激光通信系统的影响

第三章 基于液晶的激光偏振调制机理研究

3.1 偏振光基本理论

3.2 液晶分类及性质

3.3 基于液晶的激光偏振调制

第四章 基于液晶的大气自适应稳光系统

4.1 基于液晶的自适应稳光原理与系统设计

4.2 激光器

4.3 光学系统

4.4 偏振调制系统

4.5 液晶可变相位延迟器

4.6 电控系统

4.7 CCD探测系统

第五章 系统实验

5.1 基于液晶的激光偏振调制实验

5.2 基于液晶的激光光强透过特性实验

5.3 基于液晶的大气自适应稳光实验

总结与展望

参考文献

作者简介及在学期间所得研究成果

致谢