西安地区大气相干长度的测量研究
发布时间：2021-01-28 14:43
大气相干长度是评价激光传输中自适应相位校正效果的一个重要参数,因此针对大气相干长度进行测量分析具有很高的研究价值。由于差分像运动法测量具有精度高、稳定性好等特点,在工程中得到广泛地应用。论文基于差分像运动法的原理,搭建外场激光传输链路对大气相干长度进行测量,并采用了一种得有适应选取阈值算法,可快速提取出差分运动图像中的有用信息。主要]工作如下:1、对大气湍流的产生机理进行介绍,闸述了几种常见的大气湍流模拟方法,同时介绍了统计光学湍流特征参数的计算方法.定量分析了波长、束腰半径及大气折射率结构常数对激光传输中光斑漂移和光束扩展产生的影响。2、根据激光大(传输理论以及莫涅耳衍射原理,对大气湍流中随机相位起伏进行仿真,结合功率谱型,模拟了高斯光束穿过不同强度穿过不同强度大气湍流信道模免的传输,并对接收像而不同空间上的光斑分布情况进行分析对比。3、介绍了不同测量大气相干长度的方法和基本公式,论文中使用差分像运动法对大气相干长度进行测员,确定子瞳口径、两子瞳间距及CCD曝光时间,使用简易的四孔差分像运动让测景仪在外场实验,采集数据与理论模型进行分析对比。4、利用差分运动图像具打对称性、信噪比高等...
【文章来源】：西安理工大学陕西省
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图3-2时模拟湍流相位屏的三维空间分布
其中相位屏宽度为 0.4m，网格数目设置为 256×256，取1m 、0r 0.1m 及0r 0.2m 。图 3-2 时模拟湍流相位屏的三维空间分布ree-dimensional space distribution of simulated turbulent phase screen with
图 3-40r 0.2m 时模拟湍流相位屏的三维空间分布ee-dimensional space distribution of simulated turbulent phase screen wi2、图 3-3 和图 3-4 可以明显发现：采用功率谱方法数值仿致在大尺度的相位起伏上出现的误差较大，当大气相干长度件下，相位起伏变化范围在-4rad~2rad 之间；当大气相干长度件下，相位起伏变化范围在-0.5rad~0.7rad 之间；当大气相干长件下，相位起伏变化范围在-0.3rad~0.2rad 之间，证明了大围随着湍流强度越强，变化幅度越来越大。对大气湍流效应影响的仿真 3-6 分别给出了不同束腰半径对光斑漂移方差及光束扩展面的垂直高度 h 50m ，光束波长 632.8nm，传播距2/3 ，束腰半径分别为 0.02m，0.07m 和 0.1m。1.61.8x 10-10W0=2cmW0=7cm
【参考文献】：
期刊论文
[1]湍流大气中折返路径激光成像探测实验[J]. 王钰茹,梅海平,康丽,武鹏飞,崔朝龙. 中国激光. 2018(04)
[2]城市信道中大气相干长度测试与分析[J]. 董振龙,高超,李黎,李晓峰. 光通信技术. 2017(05)
[3]海洋湍流中光学成像相关问题研究[J]. 蒲欢,季小玲. 光学学报. 2016(10)
[4]光束腰半径对空间相干光通信外差效率的影响[J]. 韩冬,刘云清,赵馨,初伟. 长春理工大学学报(自然科学版). 2016(03)
[5]近地面湍流对整层湍流的贡献及相关研究[J]. 陈小威,孙刚,刘庆,李学彬,翁宁泉. 光学学报. 2015(11)
[6]大气相干长度测量实验与分析[J]. 宋卢军,刘智,倪小龙,刘艺,李小伟. 长春理工大学学报(自然科学版). 2015(02)
[7]哈特曼测量大气相干长度研究[J]. 黄德权,周文超,邱红,张建柱,云宇,田小强. 强激光与粒子束. 2014(08)
[8]功率谱反演大气湍流随机相位屏采样方法的研究[J]. 蔡冬梅,王昆,贾鹏,王东,刘建霞. 物理学报. 2014(10)
[9]利用CCD图像分析法测定激光横向光场分布[J]. 周俐娜,吴戈. 物理实验. 2013(10)
[10]南海海边整层大气相干长度的测量与分析[J]. 于龙昆,吴毅,侯再红,靖旭,何枫,秦来安,程知. 红外与激光工程. 2012(11)
硕士论文
[1]近地面大气湍流特性的研究[D]. 周丹.中国科学院研究生院（云南天文台） 2002
本文编号：3005176
【文章来源】：西安理工大学陕西省
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图3-2时模拟湍流相位屏的三维空间分布
其中相位屏宽度为 0.4m，网格数目设置为 256×256，取1m 、0r 0.1m 及0r 0.2m 。图 3-2 时模拟湍流相位屏的三维空间分布ree-dimensional space distribution of simulated turbulent phase screen with
图 3-40r 0.2m 时模拟湍流相位屏的三维空间分布ee-dimensional space distribution of simulated turbulent phase screen wi2、图 3-3 和图 3-4 可以明显发现：采用功率谱方法数值仿致在大尺度的相位起伏上出现的误差较大，当大气相干长度件下，相位起伏变化范围在-4rad~2rad 之间；当大气相干长度件下，相位起伏变化范围在-0.5rad~0.7rad 之间；当大气相干长件下，相位起伏变化范围在-0.3rad~0.2rad 之间，证明了大围随着湍流强度越强，变化幅度越来越大。对大气湍流效应影响的仿真 3-6 分别给出了不同束腰半径对光斑漂移方差及光束扩展面的垂直高度 h 50m ，光束波长 632.8nm，传播距2/3 ，束腰半径分别为 0.02m，0.07m 和 0.1m。1.61.8x 10-10W0=2cmW0=7cm
【参考文献】：
期刊论文
[1]湍流大气中折返路径激光成像探测实验[J]. 王钰茹,梅海平,康丽,武鹏飞,崔朝龙. 中国激光. 2018(04)
[2]城市信道中大气相干长度测试与分析[J]. 董振龙,高超,李黎,李晓峰. 光通信技术. 2017(05)
[3]海洋湍流中光学成像相关问题研究[J]. 蒲欢,季小玲. 光学学报. 2016(10)
[4]光束腰半径对空间相干光通信外差效率的影响[J]. 韩冬,刘云清,赵馨,初伟. 长春理工大学学报(自然科学版). 2016(03)
[5]近地面湍流对整层湍流的贡献及相关研究[J]. 陈小威,孙刚,刘庆,李学彬,翁宁泉. 光学学报. 2015(11)
[6]大气相干长度测量实验与分析[J]. 宋卢军,刘智,倪小龙,刘艺,李小伟. 长春理工大学学报(自然科学版). 2015(02)
[7]哈特曼测量大气相干长度研究[J]. 黄德权,周文超,邱红,张建柱,云宇,田小强. 强激光与粒子束. 2014(08)
[8]功率谱反演大气湍流随机相位屏采样方法的研究[J]. 蔡冬梅,王昆,贾鹏,王东,刘建霞. 物理学报. 2014(10)
[9]利用CCD图像分析法测定激光横向光场分布[J]. 周俐娜,吴戈. 物理实验. 2013(10)
[10]南海海边整层大气相干长度的测量与分析[J]. 于龙昆,吴毅,侯再红,靖旭,何枫,秦来安,程知. 红外与激光工程. 2012(11)
硕士论文
[1]近地面大气湍流特性的研究[D]. 周丹.中国科学院研究生院（云南天文台） 2002
本文编号：3005176
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/xinxigongchenglunwen/3005176.html
