雨滴在船舶大气激光通信中的遮挡作用

发布时间：2019-05-12 16:13

【摘要】：虽然气候因素和大气本身对船舶大气激光通信系统的性能影响极大,但现有的研究多集中于讨论大气对激光束造成的散射衰减。本文指出在雨中的自由空间光通信主要受雨滴直接遮挡的影响,尤其是雨滴形成的投影间的重叠效应,该效应能够很好地解释大雨甚至暴雨中激光仍能通过的现象。文中结合雨滴尺寸分布模型,建立了船舶大气激光通信中雨滴遮挡作用的数理模型,对光在雨中的最大传输距离及其光强的衰减做了初步计算与实验。结果证明,该衰减模型是合理的,理论模型基本符合实验结果。该项研究为进一步探索船舶大气激光通信系统的性能奠定了基础。
[Abstract]:Although the climatic factors and the atmosphere itself have a great influence on the performance of the ship's atmospheric laser communication system, most of the existing studies focus on the scattering attenuation caused by the atmosphere on the laser beam. In this paper, it is pointed out that the free space optical communication in rain is mainly affected by the direct occlusion of raindrops, especially the overlapping effect between projections formed by raindrops, which can well explain the phenomenon that lasers can still pass through heavy rain and even rainstorm. In this paper, based on the raindrop size distribution model, the mathematical model of raindrop occlusion in ship atmospheric laser communication is established, and the maximum transmission distance of light in rain and the attenuation of light intensity are calculated and tested. The results show that the attenuation model is reasonable and the theoretical model basically accords with the experimental results. This study lays a foundation for further exploring the performance of marine atmospheric laser communication system.
【作者单位】： 江苏海事职业技术学院轮机工程系;上海理工大学光电信息与计算机工程学院;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(No.61177043)
【分类号】：TN929.1

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本文编号：2475508