Dengan perkembangan pesat teknologi aeroangkasa komersial, permintaan untuk sistem komunikasi antara petak dalam kapal angkasa komersil semakin meningkat setiap hari. Makalah ini mencadangkan sistem komunikasi laser jarak dekat - dengan reka bentuk bersepadu komunikasi yang cekap dan anti - jitter, yang khusus ditujukan kepada komunikasi antara petak dalam aeroangkasa komersial. Sistem ini menghadapi cabaran seperti ubah bentuk elemen optik dan penurunan kestabilan laluan optik dalam kekerapan tinggi - frekuensi - darjah - dari - kebebasan dan keadaan getaran kekerapan tinggi -. Dengan mengadopsi reka bentuk laluan optik yang unik, sudut perbezaan besar, dan algoritma penyesuaian, ia secara berkesan menindas kesan getaran pada sistem optik. Hasil eksperimen menunjukkan bahawa apabila sudut getaran diimbangi berada dalam ± 20 darjah, anjakan sisi kurang dari 200mm, dan anjakan membujur adalah kurang dari 10mm, kualiti tempat cahaya dan prestasi komunikasi semua memenuhi keperluan reka bentuk. Penyelidikan dalam makalah ini menyediakan asas teoretikal dan sokongan teknikal untuk reka bentuk dan pelaksanaan sistem komunikasi laser antara petak -petak dalam aeroangkasa komersial di bawah kekerapan - frekuensi multi - darjah - {18}
Reka bentuk sistem komunikasi laser jarak dekat - yang sesuai untuk multi - darjah - dari - persekitaran getaran yang ditambah kebebasan, bertujuan untuk menyelesaikan masalah kestabilan yang tidak mencukupi antara muka mekanikal tradisional dalam persekitaran yang melampau. Sistem ini mencapai komunikasi kebolehpercayaan yang tinggi dalam keadaan kompleks seperti getaran yang kuat melalui reka bentuk optik dan pemilihan bahan yang inovatif. Khususnya, komunikasi laser antara petak -petak secara berkesan mengurangkan kesan multi - darjah - dari - kebebasan getaran digabungkan dengan kualiti komunikasi dengan meningkatkan sudut penyimpangan balok. Di samping itu, sistem memperkenalkan mekanisme pelarasan optik adaptif yang boleh nyata - masa mengimbangi penyimpangan laluan optik yang disebabkan oleh perubahan getaran dan suhu, meningkatkan lagi kestabilan komunikasi.
Dari segi reka bentuk optik, makalah ini mengoptimumkan laluan optik sistem komunikasi laser berdasarkan perisian simulasi optik zemax. Melalui analisis simulasi, julat sudut perbezaan rasuk yang optimum ditentukan menjadi 0.5 darjah ke 1.5 darjah, memastikan jarak komunikasi sambil meminimumkan kesan getaran yang ditambah pada laluan optik. Hasil simulasi menunjukkan bahawa apabila sudut perbezaan rasuk adalah 2.0 darjah, sistem masih dapat memenuhi keperluan komunikasi dalam persekitaran yang melampau dengan jarak komunikasi 200mm, dan diameter cahaya tempat dikawal dalam 2mm, memenuhi keperluan photodetection dari akhir penerimaan. Selain itu, simulasi juga mengesahkan undang -undang variasi kestabilan laluan optik dan menerima kuasa di bawah sudut pesongan yang berbeza (0 darjah hingga 5 darjah) dan offset menegak (0mm hingga 10mm). Hasil simulasi menunjukkan bahawa apabila sudut mengimbangi adalah 2 darjah, pusat mengimbangi tempat cahaya kurang dari 0.5mm, dan kuasa penerimaan hanya jatuh sebanyak kira -kira 1.2dB, menunjukkan bahawa sistem mempunyai keupayaan mengimbangi anti - yang kuat.
Pengesahan eksperimen menunjukkan bahawa dalam keadaan yang melampau, apabila jarak antara akhir penerimaan dan hujung penghantaran melebihi 200mm, kuasa penerima masih boleh kekal pada - 8.88dbm. Selain itu, apabila sudut mengimbangi mencapai 20 darjah, walaupun jarak komunikasi melebihi 200mm, kuasa penerima pada akhir penerimaan masih dapat mengekalkan -10.61dbm. Lebih penting lagi, apabila jarak komunikasi, sudut pesongan, dan mengimbangi menegak mencapai kedudukan yang melampau, kuasa penerimaan pada akhir penerimaan masih boleh kekal di atas -10.84dbm dalam masa 5 minit, dan mencapai komunikasi bebas kesilapan, memenuhi keperluan reka bentuk sepenuhnya. Prestasi ini dikaitkan dengan pengoptimuman komprehensif dalam reka bentuk optik, pemilihan bahan, dan teknologi kawalan terma sistem.
Kesimpulannya, mereka bentuk sistem komunikasi laser jarak dekat - untuk multi - darjah - dari - Persekitaran getaran yang ditambah kebebasan bukan sahaja menunjukkan prestasi optik yang sangat baik tetapi juga mencapai komunikasi kebolehpercayaan yang tinggi dalam persekitaran yang melampau. Reka bentuk ini menyediakan sokongan teknikal yang penting dan nilai rujukan untuk aplikasi komunikasi laser dalam aeroangkasa, penerokaan laut -, dan industri nuklear pada masa akan datang.