第1章緒論
1.1空間激光通信內涵
1.2空間激光通信特點
1.2.1空間激光通信的優點
1.2.2空間激光通信的缺點
1.3空間激光通信主要應用領域及研究意義
1.4空間激光通信發展歷史、現狀與趨勢
1.4.1空間激光通信發展歷史
1.4.2空間激光通信國外發展現狀
1.4.3空間激光通信國內發展現狀
1.4.4空間激光通信發展趨勢
第2章空間激光通信繫統外界約束條件分析
2.1空間激光通信繫統描述
2.2搭載平臺
2.2.1地球同步軌道衛星
2.2.2低地球軌道衛星
2.2.3臨近空間平臺
2.2.4航空平臺
2.2.5地面／水面平臺
2.3平臺振動特性分析
2.3.1振動對空間激光通信影響分析
2.3.2振動源特性描述
2.3.3抑制平臺振動的有效方法
2.4平臺運動特性分析
2.4.1初始對準方式
2.4.2工作死區
2.4.3鏈路距離及跟蹤角度範圍
2.4.4相對運動角速度和角加速度
2.4.5提前量範圍
2.4.6多普勒頻移
2.5天空背景光特性分析
2.5.1背景光模型
2.5.2背景光輻射譜
2.5.3主要點輻射源
2.5.4主要面背景光
2.6大氣信道特性分析
2.6.1大氣吸收
2.6.2大氣散射引起光功率平均衰減
2.6.3大氣散射多路徑效應
2.6.4大氣湍流散斑
2.6.5大氣湍流閃爍
2.7雲層特性分析
2.8空間環境特性分析
2.8.1空間溫度與氣壓分布
2.8.2空間輻射
2.9空間激光通信鏈路特性分析
2.9.1星際激光通信
2.9.2星地激光通信
2.9.3星空激光通信
2.9.4空空／空地／地面激光通信
第3章空間激光通信繫統總體設計
3.1空間激光通信光端機繫統構成
3.1.1光學機械分繫統
3.1.2通信分繫統
3.1.3捕獲、跟蹤、對準分繫統
3.1.4總控分繫統
3.2空間激光通信光端機工作原理
3.3空間激光通信繫統工作流程
3.3.1初始指向
3.3.2快速捕獲
3.3.3粗、精跟蹤
3.3.4動態通信
3.4空間激光通信繫統主要任務指標
3.4.1通信距離
3.4.2通信誤碼率
3.4.3通信速率
3.5空間激光通信繫統主要參數優化選取
3.5.1波長
3.5.2光學口徑
3.5.3通信束散角
3.6空間激光通信繫統鏈路功率分析
3.6.1通信鏈路傳輸方程模型
3.6.2粗跟蹤／捕獲鏈路功率分析
3.6.3精跟蹤鏈路功率分析
第4章光學分繫統設計
4.1光學分繫統總體分析
4.1.1使用要求
4.1.2結構形式確定
4.1.3口徑計算
4.1.4發散角和視場角計算
4.2光學分繫統光學設計
4.2.1材料性能與選擇
4.2.2卡式繫統設計
4.2.3中繼光學繫統設計
4.2.4繫統消雜光設計
4.2.5激光束整形與擴束
4.3光學分繫統基臺設計
4.3.1主望遠鏡的結構設計
4.3.2分光繫統的布局和結構設計
4.3.3發熱組件的散熱結構
4.4光學分繫統質量評價
4.5光學分繫統裝調與檢測
4.5.1卡式繫統的裝調和檢驗
4.5.2激光發射、接收子繫統調校
4.5.3光軸平行度調校
4.5.4寬距離光束的多軸平行性檢測
第5章空間激光通信發射與接收總體技術
5.1空間激光通信體制
5.1.1直接探測技術
5.1.2相干探測技術
5.2編解碼技術
5.2.1信源編碼
5.2.2加密編碼
5.2.3信道編碼
5.3調制解調技術
5.3.1光調制技術分類
5.3.2直接探測繫統的調制解調技術
5.3.3相干探測繫統的調制解調技術
5.4光復用技術
5.4.1光波分復用技術
5.4.2光時分復用技術
第6章空間激光通信發射與接收分繫統
6.1激光通信發射與接收分繫統方案
6.1.1800nm波段的激光收發繫統
6.1.21550nm波段的激光收發繫統
6.2通信的激光光源
6.2.1空間激光通信對半導體激光器的要求
6.2.2半導體激光器的工作特性
6.2.3通信用典型的半導體激光器
6.3通信的調制器
6.3.1直接調制器
6.3.2間接調制器
6.4通信的光放大器
6.4.1摻鉺光纖放大器
6.4.2半導體激光放大器
6.5通信的探測器
6.5.1空間激光通信對探測器的要求
6.5.2主要的探測器類型
6.5.3探測性能分析
6.6通信的信號處理
6.6.1前置放大器
6.6.2線性
6.6.3時鐘提取與數據判決
6.7通信繫統的性能評價
6.7.1眼圖
6.7.2誤碼率
第7章空間激光通信apt技術
7.1空間激光通信apt分繫統概述
7.1.1空間激光通信繫統apt的基本概念
7.1.2空間激光通信繫統對apt分繫統的要求
7.1.3空間激光通信apr分繫統工作原理
7.1.4空間激光通信apr分繫統組成
7.1.5空間激光通信apr分繫統類型
7.2空間激光通信繫統快速、高概率捕獲技術
7.2.1空間激光通信繫統捕獲機理
7.2.2視軸指向的數據導引方式
7.2.3開環捕獲模式
7.2.4掃描方式
7.2.5性能指標分析
7.3空間激光通信繫統高精度、動態跟蹤技術
7.3.1空間激光通信apt分繫統性能分析
7.3.2空間激光通信apt分繫統特點
7.3.3復合軸apr分繫統先進控制算法
7.3.4復合軸apt繫統的性能分析和優化設計
第8章空間激光通信apt分繫統
8.1粗跟蹤
8.1.1粗跟蹤伺服轉臺
8.1.2粗跟蹤
8.1.3粗跟蹤控制設計
8.2精跟蹤
8.2.1精跟蹤光束
8.2.2精跟蹤
8.2.3光斑高精度檢測技術
8.2.4精跟蹤設計
第9章空間激光通信典型繫統分析
9.1歐空局silex星際激光通信繫統
9.1.1silex繫統簡介
9.1.2silex繫統光端機繫統組成與性能描述
9.2日本e93-vi地激光通信繫統
9.2.1ets-vi劃簡介
9.2.2e93-vi激光通信繫統組成與性能描述
9.3美國stvr-ii激光通信繫統
9.3.1stvr-ii激光通信繫統概述
9.3.2stvr-ii激光通信光端機特性描述
附錄英文縮寫
參考文獻