深空探测中的光学(论文)
光学仪器在航空航天中的应用研究
光学仪器在航空航天中的应用研究航空航天领域是科技进步的重要领域之一，而光学仪器在航空航天中的应用研究更是具有重要意义。
光学仪器的应用范围广泛，包括光学望远镜、光学测量仪器、光学传感器等等。
这些仪器在航空航天中的应用，不仅为航空航天领域的科研和工程实践提供了重要的技术支持，还为人类探索宇宙、保障空中交通安全等方面做出了巨大贡献。
首先，光学望远镜是航空航天领域中的重要光学仪器之一。
通过光学望远镜，人们可以观测到遥远的星系、行星、恒星等天体。
在航空航天中，光学望远镜被广泛应用于天体观测、空间探测等领域。
例如，哈勃太空望远镜是一款载人航天器上搭载的光学望远镜，它在太空中观测到了许多令人惊叹的天文现象，为天体物理学研究提供了重要的数据。
此外，光学望远镜还可以用于航天器的导航和定位，通过观测星体的位置和运动，确定航天器的轨道和姿态，提高航天器的精确性和稳定性。
其次，光学测量仪器在航空航天中的应用同样不可忽视。
光学测量仪器可以通过光的传播和反射来测量物体的形状、尺寸、表面质量等参数。
在航空航天领域中，光学测量仪器被广泛应用于飞行器的结构测试、发动机的性能评估等方面。
例如，激光测距仪可以通过测量激光的传播时间来计算物体的距离，用于飞行器的高度测量和障碍物的探测。
此外，光学测量仪器还可以用于飞行器的表面缺陷检测和结构变形监测，提高飞行器的安全性和可靠性。
最后，光学传感器在航空航天中的应用也十分重要。
光学传感器可以通过光的吸收、散射和反射来感知物体的特征和环境的变化。
在航空航天领域中，光学传感器被广泛应用于飞行器的导航、目标识别和环境监测等方面。
例如，红外传感器可以通过感知物体的红外辐射来识别目标和探测障碍物，用于飞行器的自动导航和避障系统。
此外，光学传感器还可以用于空气污染物的检测和大气参数的监测，为航空航天领域的环境保护和气象预测提供重要数据。
总之，光学仪器在航空航天中的应用研究具有重要的意义。
光学望远镜、光学测量仪器和光学传感器等仪器的应用，不仅为航空航天领域的科研和工程实践提供了重要的技术支持，还为人类探索宇宙、保障空中交通安全等方面做出了巨大贡献。
深空探测技术分析
深空探测技术分析随着人类的科技水平不断提升，深空探测技术也得到了空前的发展。
人们越来越能够深入探索宇宙的奥秘，从而更好地认识我们所处的这个宏伟的宇宙世界。
本文将从太空探测器的技术原理、探测任务、发展历程等方面进行分析，以期更好地了解深空探测技术的现状和未来发展趋势。
一、太空探测器技术原理太空探测器的种类繁多，涉及的技术原理也各不相同。
但是，大部分太空探测器的核心技术都是基于人类对宇宙各种物理现象的理解和探索，如光学、电磁波、粒子等。
这些探测方式可大致分为以下几类：1. 光学探测光学探测是指使用红外、紫外、可见光等光学信号进行探测。
其中，红外波段的探测可突破星际尘埃的阻碍，从而观察到更远的天体；紫外波段的探测可以寻找生命迹象，可用于地球外生命的探测。
光学探测技术的主要设备包括望远镜、光谱仪、成像仪等。
2. 射电探测射电探测是指使用射电波进行探测。
射电波不受星际尘埃的阻碍，可以在宇宙中行进数亿年之久而不失真。
利用射电探测技术，可以探测星体的电磁辐射、星际气体等信息。
射电探测技术的主要设备包括射电望远镜、射电干涉仪等。
3. 粒子探测粒子探测是通过探测宇宙射线中的粒子来获得宇宙的信息。
粒子探测技术可以研究宇宙中的黑洞、星际气体等。
粒子探测技术的主要设备包括粒子探测器、带电粒子谱仪等。
二、太空探测器的探测任务太空探测器的探测任务多种多样，以下列举几个重要的探测任务：1. 行星探测行星探测是指对各行星的物理构造、化学成分、历史演化等方面进行探测。
目前，人类已经对太阳系的大多数行星进行了探测，其中最成功的探测任务包括旅行者、先驱者、火星探测器等。
2. 星际空间探测星际空间探测是指对银河系、恒星附近等范围内的物理现象进行探测。
目前，人类已经利用射电望远镜、卫星等技术进行了广泛的探测。
通过星际空间探测，人们可以更好地了解银河系的演化历史、恒星的形成以及宇宙射线等现象。
3. 工程应用探测工程应用探测主要是用于卫星通信、气象卫星、地理信息卫星等领域。
光学测量技术在航空航天中的应用研究
光学测量技术在航空航天中的应用研究一、引言航空航天领域一直以来都是科技创新和发展的重点领域之一。
作为高度复杂且精密的技术体系，航空航天需要依赖于各种先进技术来确保飞行安全和精确测量。
光学测量技术作为现代高精度测量技术的重要代表，在航空航天中具有广泛的应用前景。
本文将探讨光学测量技术在航空航天领域中的应用研究。
二、光学测量技术概述光学测量技术是一种利用可见光、红外光或激光等光学信号进行测量与检测的技术。
它主要包括光学测距、光学成像、光学形变测量和光学扫描等几个方面。
光学测量技术具有高分辨率、无损伤性、非接触性和高灵敏度等特点，因此被广泛应用于航空航天领域。
三、光学测量技术在飞行器制造中的应用3.1 光学测量技术在飞机结构测试中的应用飞机结构测试是飞行器制造过程中不可或缺的步骤。
光学测量技术可以通过精确的光学测量设备对飞机结构进行非接触式的三维形貌测量、表面形变测量和应力应变测试，为飞机结构设计和制造提供重要的数据支持。
例如，采用光学测量技术可以对复杂的飞机机翼曲面进行测量，以保证机翼的几何形状和结构强度满足设计要求。
3.2 光学测量技术在飞行器防护中的应用飞行器在飞行过程中会受到外界环境的影响，如风、温度和飞行速度等，这些因素都会对飞行器表面造成影响。
光学测量技术可以通过测量光学形变和位移，实时监测飞行器表面的应力和应变情况，及时预警飞行器的损伤和故障，为防护措施的制定提供依据。
这对于提高飞行器的飞行安全性和使用寿命具有重要意义。
四、光学测量技术在航天器制造中的应用4.1 光学测量技术在航天器组件测量中的应用航天器组件的精确测量是航天器制造过程中的重要环节。
光学测量技术可以通过三维形貌测量、表面形变测量和精确测距等手段，对航天器组件的尺寸、形状和结构进行精确测量和分析。
这有助于检验航天器组件的质量和性能，及时发现和解决制造缺陷，确保组件的精准拼装和航天器的整体性能。
4.2 光学测量技术在航天器导航和姿态控制中的应用航天器的导航和姿态控制是保证航天器正常运行和任务完成的关键环节。
光电技术在中国深空探测中的应用
ｔｏ ｂｅ ｉｍｐｌｅｍｅｎｔｅｄ ｉｎ ｆｕｔｕｒｅ，Ａｔ ｔｈｅ ｅｎｄ ｏｆ ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ， ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎ ｏｎ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｔｒｅｎｄ ｏｆ ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｖ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｕｓｅｄ ｆ０ｒ ｄｅｅｐ ｓｐａｃｅ ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ ｍ ｉｓｓｉｏｎ ｉｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ
文 章 编 号 ：１００９—８５１８（２０１１）０２—０００１一ｌｌ
Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｐｈ０ｔ０ｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｆｏｒ Ｄｅｅｐ Ｓｐａｃｅ Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ ｉｎ Ｃｈｉｎａ
Ｙｅ Ｐｅｉｊｉａｎ
Ｗｅｉ
（１ Ｃｈｉｎａ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｐａｃｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００９４，Ｃｈｉｎａ） ｆ２ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｓｐａｃｅｃｒａｆｔ Ｓｙｓｔｅｍ，Ｃｈｉｎａ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｐａｃｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００９４，Ｃｈｉｎａ）
收 稿 日期 ：２０１１－０ｌ一２１ 基 金 项 目 ：国家 重 大 科技 专项 工程
２
航 天 返 回 与 遥 感
பைடு நூலகம்
２０１１年第 ３２卷
步 ，进 行我 国深 空探 测活 动 的决定 。 １．１ 绕 月 探 测 “绕 、落 、回 ”三 部 曲
经充 分 讨论 和技 术 分 析之 后 ，国家决 定 以 “嫦娥 一 号 ”卫 星为 开篇 作 ，继 承 已有 航 天技 术 基础 并 大 胆创 新 ，争 取在 短 时期 内完成 首次 绕月探 测任 务 。“嫦娥 一号 ”工 程于 ２００４年初 立项 ，经全 体科研 人 员 的努 力 ．仅 用 三年时 间 就完 成 了全部 研制 任 务 ，于 ２００７年 １０月 ２４ 日发 射 成功 。绕 月探 测 １年 ４个 月 ，完成 了全 部工 程 目标 和科 学 目标 ，获 取 了大 量科 学数 据 ，在寿命 拓 展期 完成 了多项 为二 期工 程 而预 先进 行试 验 的项 目．最 终成 功实 现可 控撞 月 。成 为 中 国航天史 上 的第 三个 里 程碑 。又 经过 ３年 的不 懈 努力 ，把 原作 为备 份研 制 的 “嫦娥 一号 ”备 份星 改进 成 月球 探测 二期 工程 的先 导 星 。与 “嫦娥 一号 ”卫 星相 比 ，它在 多项 技 术上 有重 大 的 改进 与突 破 ，并 于 ２０１０年 ｌ０月 １日发射 成 功 ，顺利 地 完成 了预定 的工程 目标 ，获取 了 １５ｋｍ高 度 的虹 湾 图 像 和 ｌＯＯｋｍ的全 月球 图像 ，现 正在继 续扩 大科 学成 果
光学度量技术在航空领域中的应用研究
光学度量技术在航空领域中的应用研究光学度量技术是指利用光线传输和测量物体表面的工具和方法，通过对光线的传播和反射等特征进行测量，实现对物体形态、大小、形状等参数的测量和分析。
随着科技的不断发展和应用场景的扩展，光学度量技术在航空领域中的应用已经愈发广泛，例如在飞机制造、航空安全监测、飞行导航、飞机维护等方面都有着极为重要的作用。
一、在航空制造领域中的应用光学度量技术在航空领域中主要应用于航空器制造过程中的零件检测和加工过程控制等方面，尤其是在复杂零件的加工过程中，光学度量技术可以对零件进行非接触式的测量和检测，具有高精度、高速度、高自动化等特点。
例如，现代飞机中采用的复合材料零件，制造精度对于保证整个零件的强度和寿命至关重要，采用传统的测量方法进行检测误差较大，而光学扫描和三维测量能够更准确地获取零件的形状和尺寸数据，从而提高零件的制造精度。
此外，光学投影测量技术可以在加工过程中实时监控加工质量，及时调整机床的加工参数，从而保证零件的高精度和一致性。
二、在航空安全监测领域中的应用光学度量技术在航空领域中还广泛应用于飞机的结构健康监测和故障诊断领域。
采用激光光束、红外成像和热红外等技术对飞机结构进行无损检测，能够有效地检测出早期的裂纹、腐蚀、疲劳等缺陷，及时采取相应的措施进行修理和维护，保证飞机的安全飞行。
例如，采用微红外热成像技术对飞机在飞行过程中产生的热源进行监测，在机身、发动机和舱门等部位容易产生热点的位置进行密切监测，及时发现异常情况并进行排查和修理，有效减少了事故的发生率。
此外，光学传感器还可以用于监测飞机外部环境的温度、湿度、气压等参数，为飞行员提供准确的气象信息，保证飞行的安全。
三、在飞行导航领域中的应用光学度量技术在航空领域中还广泛应用于飞行导航领域。
采用激光雷达和光学成像技术，可以实现对地面地形、水体、建筑物等景物的高精度测量和三维重建，生成数字地图和遥感影像，为飞行员提供准确的导航信息。
国外深空探测光学遥感载荷发展现状与启示
国外深空探测光学遥感载荷发展现状与启示国外深空探测光学遥感载荷发展现状与启示随着人类对宇宙深入探索的不断深入，深空探测的设备和技术也在不断发展和更新。
其中，光学遥感技术作为深空探测中的重要一环，在不断推陈出新，不断提升探测的精度和效率。
本文主要梳理国外深空探测光学遥感载荷发展现状与启示。
一、国外光学遥感载荷的发展现状1、光学遥感载荷的种类国外深空探测的不断进展，导致光学遥感载荷的种类也越来越多，根据探测目的不同，分为地球观测、空间环境观测以及天体探测等。
其中，地球观测中频段测高雷达载荷、多通道计量相机载荷和多光谱成像载荷等是比较成熟和广泛应用的载荷。
而空间环境观测中的UV辐射计载荷和粒子探测器载荷等则更注重对宇宙环境的感知和研究。
2、载荷技术的发展随着对深空探测的需求不断增加，光学遥感载荷的技术水平也在不断提升，主要表现在结构材料、探测器件和处理算法等方面。
例如，在光学成像载荷方面，采用CCD和CMOS探测器大大提高了成像的分辨率和清晰度；在高精度测量方面，采用光纤陀螺等新型探测器件，使得测量精度得到了提升；而在数据处理方面，随着大数据技术的不断发展，对载荷数据的处理更加精细化和全面化。
二、启示1、加强载荷功能的集成性随着光学遥感技术的发展和应用范围的扩大，光学遥感载荷由单一的观测或测量功能向综合多种观测和测量功能融合的方向发展。
因此，今后光学遥感载荷的设计和研发必须注重功能的集成性，尤其是结合其他载荷，发挥更大的“协同效应”。
2、提高载荷的自主诊断与控制能力载荷的自主诊断与控制能力是充分发挥载荷性能的前提条件，目前这方面的研究应该加强。
通过对载荷自身状态、运行情况以及与其他载荷的配合情况等信息的感知和分析，提高载荷的自动诊断和控制能力，不仅可以保证探测数据的准确和安全，同时能够减少控制流程和手动干预，提高光学遥感载荷的自动化和智能化水平。
3、加强载荷可靠性与安全性的保障光学遥感载荷是诸多载荷系统中非常重要的一环，因此，其可靠性和安全性的保障尤为重要。
行星探测光学导航方法
行星探测光学导航方法行星探测是人类探索宇宙的重要领域之一，也是物理学、化学、生物学等多学科交叉的科学研究。
其中，光学导航是行星探测中的关键技术之一，它是利用光学信号进行无线导航和通信的方法。
本文将从光学导航的基本原理、光学导航应用及局限性等方面进行阐述。
一、光学导航基本原理光学导航的基本原理是通过测量光信号的传播时间、方向和强度来实现目标的定位和导航。
在行星探测中，光学信号主要包括激光光束、星光和太阳光等。
这些信号可以被航天器上的光学设备接收和发送。
光学导航技术主要包括光子测距、光子多普勒测速和光学惯性导航等方法。
其中，光子测距是光学导航中最基本的技术之一、它利用激光光束向目标物发射，并接收反射信号，然后根据信号在空气中传播的时间来计算目标与航天器的距离。
光子多普勒测速则是利用多普勒效应，通过测量信号频率的变化来计算目标的速度。
光学惯性导航则是结合了惯性导航和光学测量技术，利用陀螺仪和加速度计等惯性仪器来感知航天器的姿态和加速度信息，并将其与光学信号的定位和导航信息进行融合，实现航天器的高精度定位和导航。
二、光学导航应用光学导航技术在行星探测中有广泛应用。
例如，通过测量目标与航天器之间的距离，可以确定目标的位置和运动状态，实现着陆探测和采样分析等任务。
在月球探测中，光学导航技术可以为着陆器提供高精度的着陆点定位和导航引导。
在火星探测中，光学导航技术可以为探测车提供高精度的位置定位和导航引导，确保探测车能够准确地执行预定的巡视路线和采集任务。
在深空探测中，光学导航技术可以为航天器在宇宙中的飞行提供精准的定位和导航，确保探测任务的顺利执行。
三、光学导航局限性虽然光学导航技术具有许多优势，在行星探测中得到了广泛应用，但是它也存在许多局限性。
首先，光学信号容易受到大气湍流和云层等天气因素的影响，导致信号强度和方向变化，因此需要对信号进行修正和校正。
其次，光学设备需要高精度的定位和校准，以确保测量结果的准确性和可靠性。
光学成像在航天探测中的应用前景如何
光学成像在航天探测中的应用前景如何当我们仰望星空，那无尽的宇宙总是激发着人类无限的好奇心和探索欲望。
而在航天探测领域，光学成像技术正逐渐成为我们探索宇宙奥秘的重要工具。
那么，光学成像在航天探测中的应用前景究竟如何呢？光学成像技术，简单来说，就是通过光学系统获取物体的图像信息。
在航天探测中，它的作用不可小觑。
首先，它能够让我们更加清晰地观测天体。
无论是遥远的星系，还是太阳系内的行星、小行星等，高分辨率的光学成像可以为我们提供丰富的细节，帮助我们了解天体的形态、结构、颜色等特征。
比如，在探测火星的任务中，光学成像仪器能够拍摄到火星表面的地貌，包括山脉、峡谷、沙丘等等。
这些图像不仅让我们对火星的地质特征有了更深入的认识，还为未来的火星探测任务规划提供了重要的参考。
在探索太阳系外行星方面，光学成像技术也有着巨大的潜力。
虽然目前直接拍摄到太阳系外行星的难度较大，但随着技术的不断进步，未来我们有望通过更先进的光学设备，直接获取到这些遥远行星的清晰图像。
这将为我们研究系外行星的大气成分、表面环境等提供极为宝贵的资料。
除了观测天体本身，光学成像在航天探测中的另一个重要应用是对航天器的监测和导航。
在航天器的飞行过程中，通过光学成像可以实时监测其外部状态，例如是否有部件损坏、表面是否受到撞击等。
同时，利用光学成像与其他导航技术相结合，可以更加精确地确定航天器的位置和姿态，保障其飞行安全和任务的顺利进行。
再者，光学成像技术在太空资源勘探中也将发挥关键作用。
未来，人类可能会对月球、小行星等天体上的资源进行开发利用。
通过光学成像，我们可以对这些天体的表面进行详细勘察，寻找可能存在的矿产资源、水资源等。
然而，要实现光学成像在航天探测中的广泛应用，还面临着一些挑战。
首先是技术难题。
在太空环境中，光学设备需要经受极端的温度、辐射等条件的考验，这对设备的可靠性和稳定性提出了极高的要求。
同时，为了获得更高分辨率的图像，光学系统的设计和制造也面临着巨大的挑战。
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目录一、引言 (2)二、深空通讯技术的概念及发展 (3)2.1、通讯技术的基本概念 (3)2.2、深空中光通信系统的结构及原理 (4)2.3、深空中光通讯的特点 (5)三、深空光通讯中主要技术 (7)3.1、光束准直及天线技术 (7)3.2、高码率调制、高能量转换效率的发射技术 (8)3.3、高灵敏度和高抗干扰性的光信号接收技术 (9)3.4、调制与编码技术 (9)3.5、捕获、瞄准和跟踪技术(APT) (10)3.6、深空光通讯中的其他技术 (11)四、深空光通讯的发展趋势和给我们的启示 (12)五、对未来深空光通信的展望 (13)参考文献 (14)一、引言当前,世界上正兴起一个深空探测的热潮,主要的目的是开发和利用空间资源,发展空间技术,进行科学研究,探索太阳系和宇宙的起源,扩展人类的生存空间,为人类社会的长期可持续发展服务。
我国以“嫦娥”探月工程为起点的深空探测也已经启动, 正逐步深入发展。
深空探测是指对2 ×106 km以远的天体和空间进行的探测。
在1988年以前,国际电信联盟( ITU)也曾将月球及月球以远的探测定义为深空探测,因此,目前这两种定义方法都在应用。
实施探测的航天器称为深空探测器,对其测控通信的系统称为深空测控通信系统,它包括深空测控通信地面站和空间应答机两大部分。
它的主要功能是:跟踪、遥测、指令控制和数传(TTC&DT) ,在深空探测器的整个飞行过程中,需要对其测控以保证其飞行轨道的准确,而在进入探测过程以后,需要传回探测信息。
它是深空探测的唯一信息线,至关重要,与其它测控系统相比其重要性更加突出。
不同于现有的地基测控系统、天基测控系统、遥感地面接收站和卫星通信站,深空测控通信系统有着自己的特点和特殊技术问题。
由于通信的距离很远,所以与此相关的技术问题总是处于测控通信技术发展的最前沿。
在建设深空测控系统以前,应对它的特点进行研究,比较它与现有系统的区别, 抓住它特殊的、主要技术问题,重点地开展研究工作。
二、深空光通讯技术的概念及发展2.1、光通讯技术的基本概念[1]2.1.1、深空探测深空探测是指对月球和月球以远的天体和空间进行的探测 ,实施探测的航天器称为深空探测器,对其测控通信的系统称为深空测控通信系统,它包括深空测控通信地面站和空间应答机两大部分。
当前 ,世界上正兴起一股深空探测的热潮,主要的目的是:开发和利用空间资源、发展空间技术、进行科学研究、探索太阳系和宇宙的起源、扩展人类的生存空间、为人类社会的长期可持续发展服务。
深空测控通信系统不同于现有的地基测控系统、天基测控系统、遥感地面接收站和卫星通信站,有着自己的特点和特殊技术问题,由于通信的距离很远,所以与此相关的技术问题总是处于测控通信技术发展的最前沿,在建设深空测控系统以前,应对它的特点进行研究,比较它与现有系统的区别,抓住其特殊的、主要的技术问题 ,有重点地开展研究工作。
2.1.2、通信通信在不同的环境下有不同的解释，在出现电波传递通信后通信(Communication)被单一解释为信息的传递，是指由一地向另一地进行信息的传输与交换，其目的是传输消息。
2.1.3、光通讯光通信就是以光波为载波的通信。
增加光路带宽的方法有两种：一是提高光纤的单信道传输速率；二是增加单光纤中传输的波长数，即波分复用技术。
光通信按光源特性可分为激光通信和非激光通信；按传输媒介的不同，可分为有线光通信和无线光通信（也叫大气光通信）。
2.2、深空光通信系统的结构及原理2.2.1、深空光通信系统的结构[2]图1 空间光通信系统物理结构框图空间光通信系统的基本结构见图1,由光发射机、光接收机和空间光通道3部分构成,通信距离由视距方程确定,决定于发射机功率、接收机灵敏度、收发天线增益、光通道传播和损耗特性。
当光发射机和光接收机座落于地面,光束通过地表或大气传播时,该系统即为普通的无线或大气光通信系统。
当光发射机和光接收机分别置于地球卫星、航天飞机和人造空间站,光束通过宇宙空间传播时,该系统即为空间光通信系统。
还可以构成地面站的光发射机和光接收机与飞行器上的光接收机和发射机间的地二空光通信系统。
2.2.2、基本光通讯原理最基本的光通信系统是由两台激光通信机构成的通信系统，它们相互向对方发射被调制的激光脉冲信号（图像或数据），接收并解调来自对方的激光脉冲信号，实现双工通信。
系统可传递图像和进行计算机间数据通信。
受调制的信号通过功率驱动电路使激光器发光，从而使载有图像信号的激光通过光学天线发射出去。
另一端的激光通信机通过光学天线将收集到的光信号聚到光电探测器上，然后将这一光信号转换成电信号，再将信号放大，用阈值探测方法检出有用信号，再经过解调电路滤去基频分量和高频分量，还原出图像信号，最后通过功放经显示器接收，完成图像通信。
可传递数据，进行计算机间通信，这相当于一个数字通信系统。
它由计算机、接口电路、调制解调器、传输信道等几部分组成。
接口电路将计算机与调制解调器连接起来，使两者能同步、协调工作；调制器把二进制脉冲变换成或调制成适宜在信道上传输的波形，其目的是在不改变传输结果的条件下，尽量减少激光器的发射总功率；解调是调制的逆过程，把接收到的已调制信号进行反变换，恢复出原数字信号将其送到接口电路；同步系统是数字通信系统中的重要组成部分之一，其作用是使通信系统的收、发端有统一的时间标准，步调一致。
2.3、深空中光通讯的特点（1）、空间光通道通过自由空间传递信息，不受传播媒质色散和非线性效应限制，频带宽、容量大,是一种无损、无色散、无非线性和无需成本的信息传输通道。
但光发射和接收天线结构比陆地光纤通信系统发送和接收耦合结构复杂，重量和尺寸大，制造、调整和运行维护颇复杂，成本较高。
（2）、空间光通信利用激光束传递信息，与微波和毫米波通信相比,频率高波长短，波斑尺寸小，方向性好,系统增益和检测灵敏度高、抗干扰能力强，信息容量大，天线尺寸小、重量轻、功耗低,是实现宇宙空间高速通信的最佳选择。
三、深空光通讯中主要技术[3]深空光通讯除了有一般光通讯技术的特点外，因为其应用环境的特殊性而有自己的特殊要求，下面给出一些制约深空光通讯技术发展的关键技术。
3.1、光束准直及天线技术与陆地光通信不同,空间光通信是通过收发天线建立起星际ISLs 的,天线设计和制造的优劣直接影响到通信质量和容量(距离比特率乘积) ,亦影响到对收发端机发射功率和接收灵敏度要求。
为方便实现星间双向互逆跟踪,空间光通信系统均采用收发合一天线,这是一种隔离度近100%的精密光2机组件(称万向支架)。
为方便常采用反射式结构。
为延长ISLs 长度,降低对收发端机的要求,根据视距方程,天线应有较高的增益和效率。
为适应空间飞行器件的运行特点,天线(包括主副镜、合束、分束滤光等光学元件及装配) 结构要紧凑、轻巧而耐冲击、稳定可靠。
目前国际上常用的天线其口径一般为几厘米至25厘米。
图2展示了一种光学天线结构组成的示意图,它由天线主镜M1、副镜M2、干涉滤光分束片IFS1、IFS2,场镜L1、L2及探测器Det、CCD 或PSD 等主要元件组成。
IFS1为45°入射的窄带透射干涉滤光片,它选择透过信号光;IFS2为正入射的干涉窄带透射滤光片,它选择透射信标光。
场镜L1将信号光聚焦到探测器Det ,信号经前放PAM1 放大后送出;场镜L2 把信标光聚焦到CCD或PSD上,产生的位置信号,经放大器PAM2 放大后送出。
系统等效孔径Φ100 ～120mm ,等效焦距600 mm ,位置角精度≤50μrad ,CCD或PSD 的位置分辨率≤30μm。
信源SO1驱动半导体光源LD1,发射的信号光束经准直望远镜TEL. 1准直后由反射天线M3反射到M0并发射到接收系统;信标源驱动半导体光源LD2,发射的信标光束经准直望远镜TEL. 2 准直后由反射镜M4 反射到M0,与信号光一起发射出去,方向沿着天线轴线。
图2 空间光通信系统光学天线结构组成3.2、高码率调制、高能量转换效率的发射技术星间光通信系统具有远距离高码率特点，这对光发射模块提出了很高的要求。
一方面要求激光器有很好的性能，输出的激光应具有单纵模、基横模，线宽小的特性，保证激光器在高码率调制下啁啾系数小；另一方面要求激光的功率要高。
因此需要解决激光器高功率与高调制速率这一矛盾。
此外，光源的热稳定性，频率稳定性以及工作寿命等性能都是需要解决的技术。
目前研究较多的是主振荡功率放大器（MOPA）以及掺杂光纤放大器（DFA）。
3.3、高灵敏度和高抗干扰性的光信号接收技术众所周知，在深空探测光通讯系统中，接收机接收到的信号十分微弱，同时又有高背景噪声的干扰，为了精确的接收信号，通常采用的是提高接收机灵敏度和对接收信号进行处理里的办法。
首先光电探测器的新能直接影响到系统的误码率以及灵敏度性能，对于深空这种距离远，噪声影响较大的信道来说，高量子效率(QE)、高响应速度以及很低的暗电流噪声的深空探测器无疑成了追求的目标。
现在运用及研究最多的是雪崩光电二极管（APD）类的探测器件，也提出了一种新型的光子计数器探测器阵技术。
其次对接受的信号进行处理，为此需采用光窄带滤波器，如吸收滤光片、干涉滤光片和新型的原子共振滤光器等，以抑制背景杂散光的干扰。
3.4、调制与编码技术调制与信道编码技术的引入可以很好的提高系统的功率利用率、频带利用率以及误码率性能。
光通讯中最普遍的调制方式是开关健控调制（OOK），但是其功率利用率很低，现在在深空光通讯中应用最多的是脉冲位置调制（PPM），但是它在宽带以及传输容量方面尚有不足，现在又提出了许多像查分脉冲位置调制（DPPM）和数字脉冲间隔调制（DPIM）这样的调制方式，它们优越的性能已经进入工程师的研究视线中。
信道编码的引入极大的改善了系统的误码性能，深空探测领域的“黄金搭配”卷积码与RS码的级联被引入到了光通信中，但是目前研究的作为turbo码其中一种的串联卷积码与PPM的联合应用已经得到了距shannon限仅0.7dB的成果。
最近更提出了LDPC码的概念，以其优越的的性能以及编译码算法的简便性备受人们关注。
3.5、捕获、瞄准和跟踪技术(APT)在深空中进行无线的激光通信，要求通信的两个终端必须精确对准，这样才能保证通信的正常进行。
深空中的航天器都有其固定的运行轨道，但受各种因素的影响会发生微小的偏移，有时甚至是较严重的偏移。
而且航天器产生自振动，使得对光学终端快速和精确地捕获、瞄准和跟踪成为深空光通讯成功与否的决定性因素以及影响通讯性能优劣的重要因素。
在未来，他还是深空光通讯中最为重要的关键技术。
捕获、跟踪和瞄准(ATP) 技术是接通和保持星间ISL 的保障技术,其工作过程框图如图3所示,通常由两部分组成:捕获或粗跟踪系统。