基于轴锥镜对的高光能利用率激光通信天线性能分析

• 作者: 刘壮 刘显著 姜会林 李英超 杨进华 江伦 王超
• 来源期刊: 光子学报
• 关键词: 激光通信 高光能利用率 衍射光学 光学天线 轴锥镜 激光传播 遮拦比
• 年，卷（期）: 2017,（7）
• 所属期刊栏目: 光纤光学与光通信
• 页码范围: 48-54
• 页数: 7页
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/gzxb20174607.0706002

摘要

提出一种增加轴锥镜对的同轴反射式光学结构激光发射天线方案,通过对入射光束的光强重新排布,降低同轴反射式结构固有的中心遮拦造成的能量损失,提高光能利用率.运用衍射光学原理分析并模拟了单色高斯光束经过轴锥镜对后传播至天线光阑平面处的光场分布,比较了普通同轴反射式天线和高光能利用率天线在不同入射光束腰半径、不同线遮拦比下的发射光能利用率.结果表明:高光能利用率天线在线遮拦比0.1和0.25的情况下,通过合理调整入射光束腰大小,光能利用率分别可达到99％和96％以上,远高于传统的同轴反射式天线.分析了高光能利用率天线发射光束的远场光强分布,发现其进入接收天线口径内的光场可近似为平顶分布.