無論是海洋還是大氣,經(jīng)流速場的注入或水體機械性混合作用,都會出現(xiàn)跟隨時空起伏的折射率場,我們稱之為光學湍流。通常,它的存在使得鄰近時間內(nèi)或鄰近空間內(nèi)折射率不發(fā)生變化或緩慢變化,但是在一定長的時間內(nèi)或長距離的光束傳播路徑上卻存在著較為明顯的折射率變化累積效應。這種效應的存在使得所有的光學系統(tǒng)必須考慮光與傳播介質(zhì)相互作用的一般效應,以及與光波本身相關(guān)的效應。對于激光探測與測量系統(tǒng)而言,長曝光時間內(nèi)或者在長距離傳輸時的累積效應都是無法避免的,因此我們需要更好的理解和熟悉湍流場的統(tǒng)計性特征。本文著眼于海洋、大氣環(huán)境的湍流效應,主要針對在這種湍流場條件下的激光傳輸特性進行建模分析。首先,基于近期提出的寬范圍Prandtl/Schmidt數(shù)的海洋折射率功率譜,對其進行了關(guān)于外尺度模型的引入修正;其次,主要利用Pierson-Moscowitz海譜模型的轉(zhuǎn)化,對于受風力驅(qū)動導致的海面粗糙會擾動波及跨界面?zhèn)鬏數(shù)募す馐膫鬏斕匦詥栴}加以討論;最后,以高斯謝爾模型光束為例,基于激光傳輸上行鏈路模型,討論了光束以譜密度和相干度為代表的二階統(tǒng)計參量的傳輸特性,并得出結(jié)論。在海洋湍流環(huán)境中,無論是受單一的溫度、... 

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究的目的和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展概況
        1.2.1 湍流折射率功率譜的研究概況
        1.2.2 外尺度的研究概況
        1.2.3 海譜的研究概況
        1.2.4 海氣信道的研究概況
    1.3 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀綜述分析
    1.4 論文的主要研究內(nèi)容
第2章 基于寬范圍Prandtl/Schmidt數(shù)的海洋折射率功率譜的外尺度修正
    2.1 引言
    2.2 海洋折射率功率譜的特征及外尺度引入的必要性
    2.3 海洋折射率功率譜的三種常用外尺度模型的比較分析
    2.4 海洋折射率功率譜的外尺度模型與深度函數(shù)的關(guān)聯(lián)
    2.5 海洋環(huán)境上行鏈路信道中的光傳輸理論
    2.6 本章小結(jié)
第3章 海洋-大氣交界面關(guān)于Pierson-Moskowitz海譜的擾動模型建立
    3.1 引言
    3.2 Pierson-Moskowitz海譜的擾動模型引入
    3.3 海洋大氣交界面的二階特性
    3.4 交界面風速參數(shù)對信號光束跨界面?zhèn)鬏數(shù)挠绊?br>    3.5 本章小結(jié)
第4章 海洋-大氣混合信道中光傳輸特性研究及分析
    4.1 引言
    4.2 海洋-大氣混合信道模型的建立及空間相干半徑的求解
    4.3 光學參量對海洋-大氣混合信道光傳輸?shù)姆抡婕捌溆绊?br>    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]Thorpe尺度估算庫爾勒、茂名、拉薩大氣光學湍流廓線[J]. 胡曉丹,蘇昶東,羅濤,青春,孫剛,劉慶,李學彬,朱文越,吳曉慶.  強激光與粒子束. 2019(08)
[2]藍綠光星載海洋激光雷達全球探測深度估算[J]. 劉秉義,李瑞琦,楊倩,孔曉娟.  紅外與激光工程. 2019(01)
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[4]激光雷達的應用及發(fā)展趨勢[J]. 趙一鳴,李艷華,商雅楠,李靜,于勇,李涼海.  遙測遙控. 2014(05)
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博士論文
[1]水下相干激光無線通信系統(tǒng)若干關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 李一銘.電子科技大學 2019
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碩士論文
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[2]藍綠激光通信下行信道Monte Carlo仿真和建模[D]. 何谷強.華中科技大學 2009
[3]水下光學無線通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 隋美紅.中國海洋大學 2009
[4]藍綠激光上行通信信道特性的研究[D]. 司立宏.桂林電子科技大學 2007



本文編號：3674956