卫星光通信是一个新兴的空间高速通信技术研究领域，涉及多个相关学科，具有广阔的套用前景。本书首先介绍了卫星光通信研究进展和套用背景，深入介绍了卫星光通信理论，包括卫星光通信终端光学系统设计的物理基础，卫星光通信终端光学系统的特点和光学系统设计，光束捕获、跟蹤和通信技术物理基础，光束预瞄準和捕获扫描技术，光束跟蹤和振动补偿技术，以及卫星雷射通信技术。

本书可供卫星通信、光通信以及相关学科的科技工作者参考，也可作为大学高年级学生和研究生的教材或相关课程的参考书。

第1章卫星光通信研究进展及套用背景

1.1概述

1.2卫星光通信研究进展

1.2.1美国卫星光通信研究进展情况

1.2.2欧洲卫星光通信研究进展情况

1.2.3日本卫星光通信领域研究进展情况

1.2.4中国卫星光通信领域研究概况

1.3卫星光通信套用背景

参考文献

第2章卫星光通信终端光学系统设计物理基础

2.1概述

2.2卫星光通信终端所处光学环境

2.2.1星光背景噪声分析

2.2.2各链路星光背景仿真实验

2.2.3太阳背景噪声分析

2.3卫星光通信终端所处温度场环境

2.3.1在轨温度场环境特点

2.3.2在轨温度场分布特性研究

2.3.3在轨温度场对系统性能影响的研究

2.3.445°反射镜在轨温度场分布对系统性能影响的仿真分析

2.4卫星光通信终端所处辐射场环境

2.4.1在轨辐射场环境特点

2.4.2器件抗辐射要求

参考文献

第3章卫星光通信终端光学系统特点

3.1概述

3.2卫星光通信终端系统

3.2.1跟瞄子系统

3.2.2通信子系统

3.2.3其他子系统

3.3光束髮射子系统光学特点

3.3.1光束髮射子系统任务特点

3.3.2光束髮射子系统结构特点

3.3.3光束髮射子系统光学性能要求

3.4跟瞄接收子系统光学特点

3.4.1跟瞄接收子系统任务特点

3.4.2跟瞄接收子系统结构特点

3.4.3跟瞄接收子系统光学性能要求

3.5通信接收子系统光学特点

3.5.1通信接收子系统任务特点

3.5.2通信接收子系统结构特点

3.5.3通信接收子系统光学性能要求

参考文献

第4章卫星光通信终端光学子系统设计

4.1概述

4.2光学天线系统设计

4.2.1光学天线基本技术指标

4.2.2折射系统

4.2.3反射系统

4.2.4折反系统

4.3光束髮射子系统光学设计

4.3.1光束髮射子系统光学基本技术指标

4.3.2像差对光束髮射子系统性能的影响

4.4跟瞄接收子系统光学设计

4.5通信接收子系统光学设计

4.5.1反射式光学发射天线中多个局部畸变对误码率的影响

4.5.2透射式光学发射天线中多个局部畸变对误码率的影响

参考文献

第5章光束捕获、跟蹤和通信技术物理基础

5.1概述

5.2轨道确定与预测

5.2.1利用地面观测数据确定轨道

5.2.2利用GPS数据预测轨道

5.3雷射大气传输理论

5.3.1大气对雷射传输影响概述

5.3.2大气雷射衰减

5.3.3大气雷射折射

5.3.4大气对光束髮射的影响

参考文献

第6章光束预瞄準和捕获扫描技术

6.1概述

6.2坐标系建立

6.2.1星上瞄準坐标系的建立

6.2.2瞄準机构方位轴坐标系

6.3瞄準理论

6.4提前瞄準

6.5预瞄準和角度获取方法

6.5.1基于GPS和星敏感器的卫星光通信跟蹤
瞄準角度预测方法

6.5.2基于星载GPS的星间雷射通信快速收敛光束跟蹤方法

6.6捕获理论

6.7影响捕获性能的因素分析

6.7.1预瞄準误差

6.7.2卫星平台振动

6.7.3捕获探测性能

6.8捕获扫描实现技术方法

6.8.1扫描方式

6.8.2扫描範围选取

6.8.3扫描重叠角设定

6.9大气对光束瞄準的影响

6.9.1大气对光信号偏差检测的影响

6.9.2大气对通信信号探测的影响

6.9.3大气影响补偿方法

参考文献

第7章光束跟蹤和振动补偿技术

7.1概述

7.2跟蹤理论

7.2.1单向跟蹤

7.2.2双向跟蹤

7.3影响跟蹤和振动补偿因素分析

7.3.1探测器的测角误差

7.3.2系统误差

7.3.3卫星平台振动

7.4稳定跟蹤控制及振动补偿方法

7.4.1瞄準角度误差的约束条件

7.4.2最大均方差的约束条件

7.4.3再生纵横单向凸图像形心方法

7.4.4阈值分割法的选择

7.5跟蹤和振动补偿地面仿真模拟技术

7.5.1实验方案

7.5.2卫星平台振动的模拟

7.5.3实验装置

7.5.4实验过程描述

7.5.5实验结果与分析

参考文献

第8章雷射通信技术

8.1概述

8.2卫星雷射通信链路性能需求分析

8.2.1星地雷射通信链路

8.2.2星间雷射通信链路

8.2.3深空探测雷射通信链路

8.2.4天地一体化信息网路雷射通信链路

8.3直接探测通信技术

8.3.1直接探测原理

8.3.2APD(雪崩光电二极体)探测器

8.4相干探测通信技术

8.4.1空间背景光噪声影响

8.4.2相干通信技术

8.4.3相干接收技术

8.4.4相干探测的信噪比

8.4.5都卜勒频移对相干通信的影响

8.5鲁棒自差接收方法

8.6光纤耦合效率

8.6.1光纤耦合的基本理论

8.6.2光纤耦合影响的理论模型

8.6.3耦合效率和最优耦合参数

参考文献"