1、近年來，隨著地面光纖通信的發(fā)展，特別是光放大器及波分復(fù)用技術(shù)的成熟，許多國家紛紛轉(zhuǎn)向研究工作波段為1550nm波段的通信系統(tǒng)，1550nm波段的空間光通信將成為未來的高速衛(wèi)星激光通信系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)。就目前技術(shù)水平來看，仍然還有許多關(guān)鍵技術(shù)需要進(jìn)一步完善，主要包括以下關(guān)鍵技術(shù)：(1)精密發(fā)射和接收光學(xué)天線技術(shù)；(2)高精度對(duì)準(zhǔn)技術(shù)；(3)高能量轉(zhuǎn)換效率的光放大器技術(shù)；(4)空間光到光纖的高效耦合技術(shù)；(5)空間環(huán)境適應(yīng)性技術(shù)。針對(duì)上面提到

2、的前兩項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，論文主要研究了光學(xué)天線系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理及方法，設(shè)計(jì)出一套中心波長為1550nm波段的光學(xué)天線系統(tǒng)，對(duì)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)進(jìn)行了加工實(shí)現(xiàn)、測(cè)試及性能分析。 本論文的研究內(nèi)容如下： 1．介紹了光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，對(duì)非球面光學(xué)零件應(yīng)用和光學(xué)特性進(jìn)行了分析。通過對(duì)各種常見光學(xué)天線的結(jié)構(gòu)、成像質(zhì)量進(jìn)行對(duì)比分析，本論文確定在該光學(xué)天線系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中采用卡塞格倫天線。 2．通過對(duì)卡塞格倫天線結(jié)構(gòu)的建模分析和光學(xué)設(shè)計(jì)軟件Ze

3、max的應(yīng)用，優(yōu)化設(shè)計(jì)出主鏡和次鏡均為非球面鏡、中心波長為1550nm、視場(chǎng)角為1°的卡塞格倫光學(xué)天線，并對(duì)卡塞格倫天線離焦對(duì)天線發(fā)散角的影響、增益、準(zhǔn)直特性、成像質(zhì)量及傳輸效率進(jìn)行了分析。 3．利用Zemax優(yōu)化設(shè)計(jì)了收發(fā)合一的光學(xué)天線系統(tǒng)，它包括發(fā)射通道、接收通道和實(shí)驗(yàn)通道。在系統(tǒng)中，利用分色鏡和分束鏡實(shí)現(xiàn)收發(fā)隔離及多光路需求。對(duì)各個(gè)光學(xué)元件的材料進(jìn)行了分析，與加工單位協(xié)商，對(duì)材料進(jìn)行了合理選擇。 4．利用Zygo干