一种X射线聚焦光学及其在X射线通信中的应用 |
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作者姓名: | 刘舵 强鹏飞 李林森 苏桐 盛立志 刘永安 赵宝升 |
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作者单位: | 1. 中国科学院西安光学精密机械研究所, 瞬态光学与光子技术国家重点实验室, 西安 710119;
2. 中国科学院大学, 北京 100049 |
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基金项目: | 国家自然科学基金(批准号: 61471357)和中国科学院“西部之光”基金资助的课题. |
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摘 要: | 基于栅控脉冲发射X射线源与单光子探测技术的X射线通信已经实现了实验室语音通信验证,并对通信系统的误码率性能进行了分析,为探索未来X射线深空应用打下了坚实的基础.针对目前X射线通信面临的信号发散角大、通信距离短、难以实现工程化应用的情况,迫切需要对X射线通信天线系统进行深入研究.为了提高信号增益、增大X射线通信的距离,提出了多层嵌套式X射线聚焦光学作为X射线通信的"收发天线",理论分析了X射线聚焦光学用于X射线通信"收发天线"的可行性,分析了X射线聚焦光学的理论基础与结构设计,对"发射天线"发散角、"接收天线"有效面积与焦斑尺寸、信号增益等性能做了探讨.结果表明:在信号发射端,"天线"的发散角为3 mrad左右,发射增益23 d B;在信号接收端,"接收天线"的有效面积5700 mm2@1.5 keV,焦斑直径为4.5 mm,接收增益为25 d B,通信系统总的增益可达48 d B.
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关 键 词: | X射线通信 X射线聚焦光学 通信天线 信号增益 |
收稿时间: | 2015-07-29 |
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