激光大气传输湍流效应的仿真研究

发布时间：2021-01-20 01:11

　　激光大气传输中的湍流效应对光电对抗装备的效能发挥影响很大,为了研究这一问题,利用CLAP软件,以远红外激光为例,模拟了不同湍流传输条件下激光的大气传输。通过对传输结果的分析,发现激光接收光强的概率密度分布基本符合正态分布,并给出了置信区间;改变接收口径的大小,通过对仿真结果的统计分析,发现激光接收光强与接收尺寸呈指数递减的关系;改变传输距离仿真并分析数据,得出激光接收光强与传输距离也成指数递减的关系。为相关装备的研发与评估提供了一定的依据。 

【文章来源】：激光杂志. 2020,41(04)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

CLAP软件界面

通过对仿真1～4得到的I计算和处理，得到图2中的a～d。可以看出，不同起伏的湍流条件下激光传输的接收口径内光强的概率密度均可由正态分布函数描述。其中，仿真1,2,3,4接收光强概率密度的曲线拟合函数和归一化参数〈ID〉依次为根据统计学理论可知，对符合正态分布的随机变量，置信度0.95对应置信区间[μ-1.96σ，μ+1.96σ]，其中，μ和σ分别为正态分布的均值和标准差。由此推断，在仿真1～仿真4设定的大气传输条件下，接收口径内光强的置信区间依次为(单位:W/mm2)

在激光接收平面上，有效光斑能够更为准确地反应光强分布情况，接收口径的改变反应了有效光斑内激光接收区域的占比变化。因此利用接收口径与有效光斑的尺寸比D/(2ωeff)作为自变量，基于仿真1得到的长曝光光强分布情况，联合D=30 mm的结果，对仿真中的各组数据进一步处理得到表4。图3为曲线拟合的结果。图3中，拟合曲线的表达式为:

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：2988059