昂 空间辐射对光通信中光纤的影响 黄常春( 电子科技 大学物理 电子学 院 成都 610054 ) 幺周石胡 渝 摘要 介绍了国外对光纤器材在空间强辐射条件下的 功能研讨的前史和现状。对空间辐射环境及其在光纤 器材里发生的三种效应作 了扼要叙说， 说明晰影响光 纤器材空间辐射适应性的几大要素及其相互关系， 并 针对光纤进行 了论述和剖析， 指 出其在空间辐射下应 用 的可行性 。 关键词 光通 信链路 空间辐射 光子器材 光纤 中图分类号 T N929． 1l 文献标识码 A 1 导言 跟着光纤 数据通 信体系 的开展 与老练 ， 光通信 以 其大容量 、 低噪声 、 低功耗等长处...

  昂 空间辐射对光通信中光纤的影响 黄常春( 电子科技 大学物理 电子学 院 成都 610054 ) 幺周石胡 渝 摘要 介绍了国外对光纤器材在空间强辐射条件下的 功能研讨的前史和现状。对空间辐射环境及其在光纤 器材里发生的三种效应作 了扼要叙说， 说明晰影响光 纤器材空间辐射适应性的几大要素及其相互关系， 并 针对光纤进行 了论述和剖析， 指 出其在空间辐射下应 用 的可行性 。 关键词 光通 信链路 空间辐射 光子器材 光纤 中图分类号 T N929． 1l 文献标识码 A 1 导言 跟着光纤 数据通 信体系 的开展 与老练 ， 光通信 以 其大容量 、 低噪声 、 低功耗等长处成为空间通信的研 究热门 而空间飞翔器中光纤光学器材是光通信体系 中重要的组 成部分 ， 在 空 间光通 信链路 中有 着广泛 的 使用 ． 其性 能指 标对 整个 光通信体系 有着举 足轻重 的 影 响 ： 因为空 间存 在恶劣 的辐 射环境 ． 它对 光纤 光学 器 件会 发生辐 射效 应 ， 形成 性 能 不 同程度 的恶 化 ( 如损 耗添加 ) 在此布景情 况下 ， 人 们就有 必要对光纤光学 器材 的辐 射适 应功能力 进行研 究 ． 并 寻求 处理 方 案⋯? 基 于以上 状况 ， 本 文首要 针对对光 纤 的影 响进行 评论 和剖析 一 2 国外 现在研讨状况 光纤 器材 的 空 间环境 适 应性 研讨 T 作 至 少 现已 进行了 20 年之久。 上世纪 80 时代末 ， NASA 的高德空 间 飞翔 中心 (Goddard Space Flight Center GSFC ) 开端研讨使用 于空间飞翔器环境 的 MIL STD一 1553 光 纤 数 据 总 线 年 美 国 的 喷 气 推 进 实 验 室 (Jet Propulsion Laboratory LPL )Duration Exposure Facility) 实 验报 告 ，该 试验对 4 种 830nm 波段 的多模 阶跃 型光纤 进行 了 69 个月 的空 间 给 出 了 LDE F fLong 收稿 时 间： 2004 06 23 作者 简介 ： 黄常 春 男 ， 1977 年生 ． 硕 士 研讨方向： 光纤通信技能 宅怠信考 童 ． 2004 F第1 1 l鲥 表 1 M 1 L ST D一 1773 光 纤总线 的部 分空 间使命 使用 项目 发射 时刻 码 速率 Mb／ s 作业 波长 nm SA MPE X 1992年 7 月 1 850 X TE 1996年 12 月 20 1300 HST SSR 1996年 2 月 1 850 MPT B 1997年 12 月 20 1300 MA P 200 2在 20 1300 辐射在轨测验 ． 总辐射剂量 到达 25000rads 开始证明 了光纤空 间使用 的可行性 中期 ． GSFC 树立 了飞翔 器 内部 光通 信链 路使 用 的 光 纤 数 据 总 线 标 准 MIL STD 一 1773，其 工 作 波 长 为 850nm 和 1310nm， 对应 的码速率 为 1Mb／ s 和 20Mb／ s， 光纤 为多模 阶跃 型 ，总线结构 为主从 型星形 装备 ， 采 用奇偶 校验 和犯错重发的方法来进行过失操控 。表 1给 了 1773 光纤总线 的部 分空 间使命使用 尽管通过 了近 20 年 的研讨 ，光纤 器材 的辐射 适 应性 依然 是个 当今 的难题 。但经测验 发现 ． 影 响光纤 器材辐射适 应性 的要素极 多 ． 包 括 ： 作业波 长 、 信号 光 强度 、 工 作温 度 、 光缆 材 料 、 掺 杂 资料 、 光缆 材 料 的纯 度 、 光纤 的制作过 程 、 剂量率和 总辐 射量 等[3 1 。别的 ， 其 它环境 要素 的复合效 应 ． 也会 对光纤器 件 的辐 射适 应 性发生巨大的负面影响 试验成果 上 世纪 90 年 代 3 空间辐射环境及其对光器材的影响 3， 1 空间辐射环 境 空 间辐 射 环境 包含 天 然存 在 的和器 件 载荷 中产 生的 电离辐射和非 电离辐 射。本 文评论 的是针对空间 天然存 在的 电离辐 射 ， 因为非 电离辐 射基 本上不 对光 纤器材 的功能发生影 响。电离辐射对 光纤器 件的损害 是 因为 它与 物质 的相 互 效果 并在 物 质 内部 引 起 原子 的电离 、 激 发 、 核反响 和化学 反响 ， 然后形成 对其 资料 的辐射损害 。 空 间天然存在 的 电离辐 射源 首要有 3 种 ： 银 河宇 宙辐射 、 地 磁捕 获辐射和太 阳质子事情 。 ◆ 银 河 宇 宙辐 射 的 首要 成 分 是 约 84_3％的质 子 维普资讯