无波前传感自由空间光通信系统波前畸变校正算法研究

发布时间：2021-04-19 07:53

　　社会和科技的飞速发展促使人们对通信速率和通信质量的需求日益增高,而广泛应用的常规无线通信的网络扩展和技术升级因可用频谱资源有限受到了一定的制约,使得可用频谱范围更广且无需频谱授权申请的自由空间光通信技术获得了越来越多的关注。自由空间光通信是以大气为信道、光束为信源进行通信的技术。自由空间光通信系统因其铺设搭建简单、传输速率高、容量大、保密性好等优点常应用于星际、星地、近地间通信,也可搭建于一些不易铺设电缆的高山之间、江河两岸等。目前在军事和天文领域已得到广泛应用。然而,其以自由空间传输光束的特性使得信号难以避免大气的影响,常见的大气干扰是大气湍流,大气湍流可引起光信号的波前在幅度和相位上发生畸变,这将导致光束能量损失,从而使自由空间光通信系统的光纤耦合率下降、误码率上升、通信质量无法得到保证。因此,研究如何消除大气湍流等干扰引起的波前畸变具有重大意义。目前,广泛应用于生物医学、天文成像等领域的自适应光学技术在自由空间光通信系统的畸变校正中效果最佳。自适应光学技术校正波前畸变的主要原理是先利用波前传感器或探测器获得光束的波前信息,再使控制器以相位共轭为原理根据校正算法计算出校正波前畸变所... 

【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

大气湍流示意图

文中以第 3~20 阶为例来模拟波前相差，其结果见图2.3。图中第一排对应第 3~8 阶，第二排对应第 9~14 阶，第三排对应第 15~20 阶。通常，第 0 阶是活塞项，第一阶和第二阶分别是直角坐标系中的 y 轴和x轴方向上的倾斜，第三阶是离焦，第四阶和第五阶是在不同角度上的像散，第六阶和第七阶分别是x轴和 y 轴上的彗差，第八阶和第九阶分别是 y 轴和x轴方向上三叶草像差。从图中可见，Zernike

22 21I E,f 长， f 为成像系统焦距。为了更清晰地理解，的波前焦面光强分布，如图 2.5 所示。Zernik 2.3 一致。当 , 0时，表示无波前像差光轴上的光强也就是衍射极限时的光强202 2AI f

【参考文献】：
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本文编号：3147151