大氣激光通信系統(tǒng)中光束傳輸特性的測量研究.pdf

1、無線激光通信由于具有成本低、組網(wǎng)靈活、安裝方便、無需頻率許可等優(yōu)點，已成為當今信息技術的一大研究熱點。但由于大氣湍流的影響，激光傳輸時會產(chǎn)生光斑漂移、光束擴展、光強閃爍和光斑抖動等一系列的湍流效應，降低了無線激光通信系統(tǒng)的性能，使得系統(tǒng)的誤碼率增加，嚴重時會引起激光傳輸鏈路的中斷。本文針對大氣湍流對無線激光通信系統(tǒng)中光束傳播的影響展開研究。
　　1.研究了大氣湍流對激光束傳播的漂移、擴展與光強閃爍的影響。建立了大氣湍流條件下激光光

2、束傳輸時光斑漂移、光束擴展和光強閃爍的數(shù)學模型，并對其進行了仿真；分析了大氣湍流對無線激光通信系統(tǒng)信噪比和誤碼率的影響機制，從大氣湍流引起的光強振幅起伏和相位起伏兩個方面入手，仿真分析了二者對無線激光通信系統(tǒng)信噪比和誤碼率的影響。
　　2.設計了大氣湍流環(huán)境下的無線激光傳輸特性測量系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用雙波長同光路的兩束激光同時測量，避免了建立基準光軸對測量帶來的誤差影響，可以提高自由空間光通信的瞄準精度，降低系統(tǒng)誤差，為大氣湍流條件下

3、激光光斑的測量提供了實驗條件。
　　3.在典型氣象條件(不同湍流條件)下，對激光光斑進行了連續(xù)測量。在1200m傳輸距離下，分別對晴天、多云、陰天和雨天天氣條件下的兩種波長激光的光斑漂移、光束擴展和光強閃爍進行了實驗測量，并在7100m傳輸距離下，對單一波長的激光傳輸特性進行了實驗測量。
　　4.利用實驗所測的各種不同條件下的光斑數(shù)據(jù)，借助圖像處理的方法，尋找接收端激光光斑的質心位置。以質心為光斑中心，對光斑在不同湍流條件下