大氣湍流對部分相干光空間相干性的影響研究.pdf

1、人們在空間光通信的有關(guān)實驗研究中，發(fā)現(xiàn)由于大氣湍流效應(yīng)引起的光強閃爍、光束漂移、光束擴展、到達角起伏、相位起伏等影響，導(dǎo)致光通信鏈路的誤碼性能低、信道容量差、通信可靠性和穩(wěn)定性都較差，因此研究大氣湍流抑制技術(shù)成為空間光通信的關(guān)鍵技術(shù)，直接決定了通信系統(tǒng)的可行性，具有重要的理論和實際研究價值。而部分相干光傳輸技術(shù)由于其具有優(yōu)于完全相干光傳輸技術(shù)的特性，在當(dāng)今大氣光通信技術(shù)大氣湍流抑制技術(shù)中占有舉足輕重的地位。
　　本論文正是針對上述

2、問題，以高斯-謝爾(GSM)光束作為主要的討論分析對象，其中，這種波束具有典型的部分相干光的特性。在簡要介紹了湍流的機理的基礎(chǔ)上，采用了非相干疊加的方法用厄米-高斯（H-G）光束合成了部分相干GSMH-G光束，用惠更斯-菲涅爾原理推導(dǎo)了這種 GSMH-G光束的傳輸公式以及通過大氣湍流后的交叉譜密度函數(shù)，從而得到了GSMH-G光束通過湍流大氣后的光譜相干度的表達式，最后采用Matlab仿真軟件編程設(shè)計，并進行模擬仿真計算，研究這種非相干疊

3、加合成的部分相干GSMH-G光束通過湍流大氣傳輸后的空間相干特性，得到了符合實際情況的結(jié)論。此外還對部分相干渦旋高斯光束這種特殊的部分相干光進行了通過湍流大氣傳輸后的空間相干性的研究，研究表明部分相干渦旋高斯光束通過湍流大氣傳輸，受到光源相干性、拓撲電荷數(shù)和傳輸距離的影響較大，傳輸距離越遠，光束空間相干性越好；在一定傳輸距離處，光源相干性越好，光束的空間相干性反而越差；在相同的傳輸距離處，拓撲電荷數(shù)越多，部分相干渦旋高斯光束通過大氣湍流