湍流信道中高斯光束传输特性及光学参数估计方法研究

发布时间：2024-02-27 23:17

　　无线激光通信是以激光波束作为信号载体、在非导波介质中实现高码率长距离信息交互的一种通信模式。它具有大信道容量、高传输码率、抗电磁干扰、反敌台窃听等诸多优越性。大气圈层无疑是无线激光通信系统必须面对的最错综复杂的非导波介质环境之一。大气圈层中含有衰落特性的大气湍流效应能够破坏激光波束的相干性,导致与光学性质密切相关的若干物理量偏离系统设计指标和有效工况条件,降低通信链路的性能。正确认识和全面把握激光波束在湍流随机场中的光场强度和波前相位等物理特征,是无线激光通信技术大规模工程应用的必要前提。因此,对大气湍流效应建立完善的理论模型以及对大气光学参数发展精准的测试技术显得尤为重要。本文以在大气圈层中传输的Gaussian光束为对象,围绕大气湍流效应与大气光学参数之间的非线性关系,先后从大气湍流效应理论模型和大气光学参数测试方法这两个层面出发,建立基于同一折射率功率谱的、具有更广适用度的数学模型,设计大气光学参数同步测试方案,解决基于光学模型法的大气光学参数测试结果一致性的科学问题。完成的主要工作如下所述。调制传递函数能够综合刻画光学系统成像图案的失真程度。既有模型一般只涉及平面波和球面波的情...

【文章页数】：140 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图1-1陆海空天电五维空间联合战术WLC网络

能够在极端恶劣的电磁环境下建立最低限度的抗干扰保密通信，成为陆海空天电五维空间信息化战争中必不可少的环节，如图1-1所示[4]。在民用方面，WLC能够借助光网络单元将终端用户连接到运营商负责的机房交换机，是破解“最后一公里”难题和多建筑组网的潜在措施之一，如图1-2所示[5]。W....

图1-2建筑间WLC网络

”难题和多建筑组网的潜在措施之一，如图1-2所示[5]。WLC无疑具备着鲜明的特征，既承袭了射频通信与光纤通信的长处，又规避了这两者的若干短处[6–11]。相对前者而言，WLC的主要优势是：1)WLC的工作波段波长一般在m量级，比射频微波要低3～5数量级，所以WLC....

图2-2空间频率从左至右逐渐升高的不等距光栅

下成像光斑能够区别显示黑白相间的对线组数，对应单位为lp/mm，如图2-2所16

图2-7GLB的瞬时场强分布

展开讨论。图2-7GLB的瞬时场强分布(a)(b)图2-8经过Cassegrain天线和准直透镜的光路(a)Cassegrain天线;(b)准直透镜虽然公式(2-16)的参量数目不少，但披沙拣金后能够分析出GLB的数学表达式只含有两个关键参数，即光束波长和束腰半径....

本文编号：3913114