基于3x3光学矩阵的微透镜阵列激光通信光学系统设计

简介：
本研究提出了一种采用3x3光学矩阵的微透镜阵列激光通信光学系统设计方案，旨在提升数据传输效率与稳定性。 本段落设计了一种新型大视场激光通信接收光学系统，并采用了基于微透镜阵列形式的设计方案。提出了一个完整的3×3光学矩阵模型来描述微透镜阵列的光传输特性，探讨了不同元件倾斜角度及偏心对像面高度和出射角的影响规律。根据设计需求，确定了合理的倾斜角度与偏心公差范围，并通过积分透镜系统的像差分析，在理论仿真基础上完成了大视场激光通信接收光学系统的设计。 为了验证三维矩阵模型的准确性，我们进行了样机研制、匀光测试及视场测试等实验工作。最终成功设计并制造了一种新型激光通信接收光学系统，其视场角达到0.9°且均匀性高达86.58%。通过与理论仿真数据对比发现两者吻合良好。 此外，在分析了该系统的激光通信链路特性后进一步证明了微透镜阵列在激光通信中的应用可行性和优越性，为后续研究提供了新的思路和方向。