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个人简介

郭朋真,男,理学博士,哈尔滨工业大学航天学院副教授、硕导。长期从事卫星光通信研究工作,研究方向包括结合等离子体效应进行光学系统波前修正技术;光网络中大容量多维全光学信息获取和存储技术研究;基于二元光学元件的光通信终端小型化、轻量化技术研究。主持国家自然科学基金面上项目、黑龙江省优秀青年基金、头雁计划资助等10余项科研项目,作为主要参与人,参加国家自然科学基金、XX预研航天科技联合基金、民用航天预先研究重点项目,以及国际合作项目Australia ARC Discovery Projects多项等。在航天工程研究方面,作为链路系统自适应补偿分系统负责人全程参加完成了科工局实践十三号(中星16)卫星“XXXX双向高速激光通信系统技术”(我校重大标志性项目)工作,2017年成功进行了国际首次高轨星地高速激光双向 5Gbps 通信,取得圆满成功。成果入选2017年中国高等学校十大科技进展,并获 2018 年国防科技进步一等奖。在国外著名学术期刊发表SCI论文30余篇,包括中科院分区1区top期刊7篇,第一作者身份发表SCI单篇最高引用次数154次。授权国家发明专利5项;申报国家发明专利16项,申报美国发明专利2项。 工作/教育经历 2016.04-至今 航天学院 空间光通信技术研究中心 讲师、副教授/硕导 2011.09-2016.03 物理学 硕士/博士 2013.02-2015.02 Monash University CSC Ph.D 主持项目 月球基地兆瓦级大型超弹性自展开太阳能聚光镜研究, 国家自然科学基金面上项目, 202201-202512 54万,负责 系列激光通信终端模块化测试平台技术, 头雁计划项目, 201912-202312, 500万, 负责 基于亚波长超表面技术的光学元件研究, 2511学科自主论证项目, 201806-202106, 120万, 负责 卫星光网络系统多层无间歇高效稳定组网方法研究, 校基金项目, 202205-202212, 负责 新型柔性超表面光学OAM产生及应变诱导调制方法研究, 黑龙江省科学基金优秀青年基金, 202007, 负责

研究领域

研究方向1:激光通信链路中大气湍流的影响和在轨自适应补偿技术 (1)卫星激光通信链路大气湍流影响及在轨补偿修正研究:在卫星激光通信系统中,尤其是星地链路,光信号传输过程中需要穿过大气层,光场的空间相干性受到大气湍流引起的折射率起伏的破坏,使得地面接收到的信号光束的波前相位和振幅发生随机起伏。基于光纤耦合接收的激光通信系统对入射光场的波前相位极为敏感,大气湍流引起的波前相位随机起伏会降低光纤耦合效率,增大了系统误码率。A.星地双向激光链路下行实时预补偿上行方法:作为链路系统自适应补偿分系统负责人参加完成了“****双向高速激光通信系统技术”(我校重大标志性项目)工作,承担了自适应光学系统的大气影响补偿优化方法研究,为高轨星地激光双向通信试验成功提供了关键技术支持。成果入选2017年中国高等学校十大科技进展,并获2018年国防科技进步一等奖。B.近月复杂空间环境中激光通信终端性能稳定性研究:作为链路系统光场接收补偿分系统负责人,还将在探月工程四期嫦娥七号绕月卫星与地面激光通信项目中担任激光终端光学子系统的研制、质量保证工作等,预计在2025年发射入轨,而月地激光通信链路距离近400000km,因而需要充分考虑激光通信终端光学子系统在复杂空间环境下的性能稳定性等,需根据月表复杂空间环境展开关键技术攻关。 (2)卫星激光通信在轨捕跟坐标系优化补偿校正研究A.星地激光通信捕跟坐标系动-静的在轨星地实时校正方法:作为链路系统自适应补偿分系统负责人,在关键技术攻关方面承担了高轨星地和高低轨星间在轨运行优化分析方法研究,并提出了在轨激光通信链路捕跟坐标系动-静结合在轨校正方法,该方法已经成功应用到了“****双向高速激光通信系统技术”在轨试验中,可精确的对高轨激光通信终端在轨修正,为高轨星地高速激光双向通信试验成功关键技术保证。B.星间激光通信中捕跟坐标系动-静的在轨校正方法:对于星间卫星光通信而言,信号传输光束宽窄、传输距离长。特别是会受到卫星平台振动、卫星平台漂移、光轴机械安装误差以及探测方法的精度影响。因此,必须建立一套在轨瞄准、捕获和跟踪系统来降低由于链路性能而造成的信号损失。因而星间捕跟坐标系动-静结合在轨校正技术和地面标校自适应补偿优化技术,为在轨试验成功提供了技术保证。C.高精度环月轨道探测器月地激光通信指向算法优化:针对探月工程四期嫦娥七号绕月卫星与地面激光通信链路在轨指向算法进行优化,在近400000km链路长度条件下,需要提高卫星激光通信终端的指向精度小于1微弧度,从而可以快速捕获和稳定跟踪。 研究方向2:卫星激光通信中亚波长超表面可调控光场控制 为了适应未来卫星空间光网络发展,满足今后空间组网搭载多个终端需求,激光通信终端的光学系统设计需要充分考虑小型化、轻量化。基于非线性光学超表面,利用上转换的技术,将一部分信号光转为信标光进行捕获,可实现激光通信无信标捕跟体制的新方法,旨在对现有激光通信中光路进行精简,实现激光通信小型化、轻量化,并在国际上率先探索空间工程化应用,项目已经获得哈工大2511学科自主论证项目和黑龙省优秀青年基金项目的大力支持。近些年,从工程研究中不断提炼科学技术问题,得到的相关技术和方法已申请国家/国防发明专利12项(均进入实审阶段),已授权1项,申报美国发明专利1项(已受理)。已在国际和国内光学领域重要期刊共发表论文30余篇,其中SCI检索12篇。本人在卫星激光通信领域多年的应用和理论研究成果,可为博士生提供明确的研究方向并提供充足的研究经费,确保博士研究生培养工作的顺利开展。

近期论文

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