空间光通信中发射天线像差对激光传输的影响

摘要

空间光通信中发射天线像差会引起远场轴上光强下降。首先分析了无像差的理想发射天线,假设发射光束为高斯光束,在给定发射功率、天线直径时,天线直径与高斯光束直径的最佳比值为1.12,此时远场轴上光强最大。在此基础上分析了像差对远场轴上光强的影响,通过倾斜及离焦补偿,并减小发射光束直径可降低像差的影响。在最优条件下,1/4波长的球差、彗差及像散引起的远场轴上光强的附加损失分别为0.06 dB,0.13 dB及0.31 dB。最后分析了单透镜的像差特性,对于较大直径的发射天线,像差引起的远场轴上光强下降可达10 dB以上。