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在深空光通信中由于通信链路极其遥远,并且受到背景光噪声、大气湍流等信道特性的影响,会对接收端造成一定影响,那么它对于激光发射端的要求就相对较高。此时采用脉冲位置调制(Pulse Position Modulation,PPM)和主振荡功率放大(Master Oscillator Power-Amplifier,MOPA)技术是当前广泛使用的两项关键技术。在以往对PPM调制和MOPA放大技术的研究中,主要针对激光器发射功率的提高以及光放大过程中非线性效应的改善方面,而没有分析PPM调制阶数对不同的光放大系统输出信号的影响以及PPM调制参数对光放大器输出信号特性的影响。本文针对这两个方面,对发射端基于1064nm掺镱光纤和1550nm掺铒光纤放大进行仿真分析和光PPM通信系统的优化。针对光通信中发射端在不同PPM调制阶数下脉冲信号平均发射功率变化的问题,在不改变硬件的条件下,研究PPM调制参数对光放大器输出功率的影响。该方案主要是通过搭建一种基于MOPA放大的激光器发射方式,采用两级放大系统,通过优化增益光纤长度,对不同调制阶数下的光发射系统输出功率特性进行仿真分析。对比分析了传统方式与本课题方式下不同调制阶数下平均功率与脉冲峰值功率相对功率值的比较。仿真结果表明,在1064nm掺镱光纤放大中,不同调制阶数下最优光纤长度对输出功率的影响较小,光发射系统硬件固定时,改变PPM调制阶数,PPM光发射系统既不是平均功率受限系统,更不是峰值功率受限系统。而在1550nm掺铒光纤放大中,当发射系统硬件固定时,在不同调制阶数下,其一级放大和二级放大后的输出功率都近似相等,满足平均功率受限系统。在两种掺杂光纤中,其它条件一定,只有掺杂光纤的材质对其产生了影响,所以在设计PPM调制阶数时需要考虑这些特性。最后考虑PPM调制参数对光放大器输出信号特性的影响,研究了光PPM通信系统的优化设计方案。通过建立发射接收系统,对比不同时隙宽度条件下的4-PPM调制信号光脉冲波形图,得到在时隙宽度过窄时波形振荡较大。为了提高发射端光脉冲波形质量,首先对不同占空比下的光放大信号波形分析,因为抖动问题,高占空比下脉冲间影响较大,降低占空比可以优化波形,但是平均功率也会随之降低,然后通过接收端在不同占空比下的误码分析。最后,研究不同保护时隙对性能的影响,通过增加保护时隙,对相邻时隙波形振荡的问题进行改善。仿真结果表明,所提出的占空比和保护时隙优化方案能够提高光PPM通信系统的性能。