大氣湍流尺度對部分相干光傳輸特性的影響.pdf

1、大氣湍流存在內(nèi)尺度和外尺度，而這兩個尺度的變化會對光束通過大氣湍流傳輸時的效應（如光強分布、光束的擴展、光斑漂移、到達角起伏等）產(chǎn)生影響，從而降低了通訊系統(tǒng)的性能。本文在大氣湍流強度變化的環(huán)境下，研究了大氣湍流尺度對光束傳輸特性的影響，主要工作如下：
　　1.根據(jù)廣義Huygens-Fresnel原理和交叉譜密度函數(shù)，結合修正Von karmon譜模型，推導出了強中弱三種湍流狀況下的光強分布表達式、光束擴展均方根表達式以及光束漂移

2、方差、到達角起伏方差的表達式。
　　2.通過仿真實驗，對比分析了在水平路徑和斜程路徑上傳輸時，湍流內(nèi)外尺度、湍流強度、傳輸距離、源相干參數(shù)以及波長等參數(shù)對部分相干光在大氣湍流傳播時的到達角起伏、光強分布等的影響。
　　3.詳細對相位屏和空間光調(diào)制器、光束分析儀等原理進行了描述，并給出了實驗儀器的參數(shù)和實驗系統(tǒng)搭建圖，對實驗步驟進行了詳細描述，通過Beam Gage軟件對內(nèi)外尺度不同時的光束強度、光束擴展以及光束漂移進行對比，

3、驗證了仿真結果。
　　結果表明：當光束分別在水平路徑和斜程路徑傳輸時，斜程傳輸時抑制湍流的效果比水平傳輸時好；湍流強度的增大和內(nèi)尺度的減小使得光強變的越來越小，光強分布越來越分散，導致了光束的擴展也越來越嚴重；湍流的強度和湍流的外尺度增大時，光斑的漂移現(xiàn)象越明顯；外尺度的改變對光強以及光束擴展的影響很??；內(nèi)尺度的改變對光斑漂移的影響很小；部分相干光的傳輸距離越大，到達角起伏是先變大隨后又減小的；當光束自身的波長增加時，會使得到達角