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本文首先介绍了大气激光通信特点、应用及其研究的概况,阐述了大气激光通信的原理,重点分析发展大气激光通信所要面临的问题和解决的关键技术.在此基础上我们设计了一种新型的大气激光通信系统。本系统采用1550nm红外波长激光作为信号光,具有更高的人眼安全特性。光源采用掺铒光纤放大器(EDFA),满足大气激光通信系统中发射高光功率的要求,有利于大幅度提高大气激光通信系统的性能。在接收系统方面,根据光检测器的性能特点,并结合大气激光通信的参数要求,我们选择了InGaAs-PIN光电二极管作为光检测器。我们研制的大气激光通信样机采用光学天线与收发系统分离式设计,收发系统成为一个模块,而光学天线成为一个无源器件,这样使得系统的环境适应性和安装柔性更高。收发系统负责将光网络中传输的光信号放大,通过光纤至光学天线的发射部分;同时,它还负责接收来自光学天线所接收到的小信号,放大后再传入光网络中。光学天线采用收发同轴的设计方案,可以大大降低通信对准过程的难度。接收天线采用光纤准直器将信号光耦合进光纤,成功将光纤通信中的技术和器件移植到大气激光通信中来。我们精心制作了系统样机,并对其进行了多次通信实验,达到了155Mbps速率一公里通信的实用要求,同时也积累了宝贵的通信实验调试经验。本课题所设计研制的新型大气激光通信收发系统具有结构紧凑,耗能小,便携性强,人眼安全等特点,其出射光功率能达到17dBm,接受灵敏度-38dBm,传输速率155Mbps,完全能满足语音、视频、数据的宽带传输。