西安地區(qū)大氣相干長度的測量研究
發(fā)布時間:2021-01-28 14:43
大氣相干長度是評價激光傳輸中自適應相位校正效果的一個重要參數(shù),因此針對大氣相干長度進行測量分析具有很高的研究價值。由于差分像運動法測量具有精度高、穩(wěn)定性好等特點,在工程中得到廣泛地應用。論文基于差分像運動法的原理,搭建外場激光傳輸鏈路對大氣相干長度進行測量,并采用了一種得有適應選取閾值算法,可快速提取出差分運動圖像中的有用信息。主要]工作如下:1、對大氣湍流的產生機理進行介紹,閘述了幾種常見的大氣湍流模擬方法,同時介紹了統(tǒng)計光學湍流特征參數(shù)的計算方法.定量分析了波長、束腰半徑及大氣折射率結構常數(shù)對激光傳輸中光斑漂移和光束擴展產生的影響。2、根據(jù)激光大(傳輸理論以及莫涅耳衍射原理,對大氣湍流中隨機相位起伏進行仿真,結合功率譜型,模擬了高斯光束穿過不同強度穿過不同強度大氣湍流信道模免的傳輸,并對接收像而不同空間上的光斑分布情況進行分析對比。3、介紹了不同測量大氣相干長度的方法和基本公式,論文中使用差分像運動法對大氣相干長度進行測員,確定子瞳口徑、兩子瞳間距及CCD曝光時間,使用簡易的四孔差分像運動讓測景儀在外場實驗,采集數(shù)據(jù)與理論模型進行分析對比。4、利用差分運動圖像具打對稱性、信噪比高等...
【文章來源】:西安理工大學陜西省
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖3-2時模擬湍流相位屏的三維空間分布
其中相位屏寬度為 0.4m,網格數(shù)目設置為 256×256,取1m 、0r 0.1m 及0r 0.2m 。圖 3-2 時模擬湍流相位屏的三維空間分布ree-dimensional space distribution of simulated turbulent phase screen with
圖 3-40r 0.2m 時模擬湍流相位屏的三維空間分布ee-dimensional space distribution of simulated turbulent phase screen wi2、圖 3-3 和圖 3-4 可以明顯發(fā)現(xiàn):采用功率譜方法數(shù)值仿致在大尺度的相位起伏上出現(xiàn)的誤差較大,當大氣相干長度件下,相位起伏變化范圍在-4rad~2rad 之間;當大氣相干長度件下,相位起伏變化范圍在-0.5rad~0.7rad 之間;當大氣相干長件下,相位起伏變化范圍在-0.3rad~0.2rad 之間,證明了大圍隨著湍流強度越強,變化幅度越來越大。對大氣湍流效應影響的仿真 3-6 分別給出了不同束腰半徑對光斑漂移方差及光束擴展面的垂直高度 h 50m ,光束波長 632.8nm,傳播距2/3 ,束腰半徑分別為 0.02m,0.07m 和 0.1m。1.61.8x 10-10W0=2cmW0=7cm
【參考文獻】:
期刊論文
[1]湍流大氣中折返路徑激光成像探測實驗[J]. 王鈺茹,梅海平,康麗,武鵬飛,崔朝龍. 中國激光. 2018(04)
[2]城市信道中大氣相干長度測試與分析[J]. 董振龍,高超,李黎,李曉峰. 光通信技術. 2017(05)
[3]海洋湍流中光學成像相關問題研究[J]. 蒲歡,季小玲. 光學學報. 2016(10)
[4]光束腰半徑對空間相干光通信外差效率的影響[J]. 韓冬,劉云清,趙馨,初偉. 長春理工大學學報(自然科學版). 2016(03)
[5]近地面湍流對整層湍流的貢獻及相關研究[J]. 陳小威,孫剛,劉慶,李學彬,翁寧泉. 光學學報. 2015(11)
[6]大氣相干長度測量實驗與分析[J]. 宋盧軍,劉智,倪小龍,劉藝,李小偉. 長春理工大學學報(自然科學版). 2015(02)
[7]哈特曼測量大氣相干長度研究[J]. 黃德權,周文超,邱紅,張建柱,云宇,田小強. 強激光與粒子束. 2014(08)
[8]功率譜反演大氣湍流隨機相位屏采樣方法的研究[J]. 蔡冬梅,王昆,賈鵬,王東,劉建霞. 物理學報. 2014(10)
[9]利用CCD圖像分析法測定激光橫向光場分布[J]. 周俐娜,吳戈. 物理實驗. 2013(10)
[10]南海海邊整層大氣相干長度的測量與分析[J]. 于龍昆,吳毅,侯再紅,靖旭,何楓,秦來安,程知. 紅外與激光工程. 2012(11)
碩士論文
[1]近地面大氣湍流特性的研究[D]. 周丹.中國科學院研究生院(云南天文臺) 2002
本文編號:3005176
【文章來源】:西安理工大學陜西省
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖3-2時模擬湍流相位屏的三維空間分布
其中相位屏寬度為 0.4m,網格數(shù)目設置為 256×256,取1m 、0r 0.1m 及0r 0.2m 。圖 3-2 時模擬湍流相位屏的三維空間分布ree-dimensional space distribution of simulated turbulent phase screen with
圖 3-40r 0.2m 時模擬湍流相位屏的三維空間分布ee-dimensional space distribution of simulated turbulent phase screen wi2、圖 3-3 和圖 3-4 可以明顯發(fā)現(xiàn):采用功率譜方法數(shù)值仿致在大尺度的相位起伏上出現(xiàn)的誤差較大,當大氣相干長度件下,相位起伏變化范圍在-4rad~2rad 之間;當大氣相干長度件下,相位起伏變化范圍在-0.5rad~0.7rad 之間;當大氣相干長件下,相位起伏變化范圍在-0.3rad~0.2rad 之間,證明了大圍隨著湍流強度越強,變化幅度越來越大。對大氣湍流效應影響的仿真 3-6 分別給出了不同束腰半徑對光斑漂移方差及光束擴展面的垂直高度 h 50m ,光束波長 632.8nm,傳播距2/3 ,束腰半徑分別為 0.02m,0.07m 和 0.1m。1.61.8x 10-10W0=2cmW0=7cm
【參考文獻】:
期刊論文
[1]湍流大氣中折返路徑激光成像探測實驗[J]. 王鈺茹,梅海平,康麗,武鵬飛,崔朝龍. 中國激光. 2018(04)
[2]城市信道中大氣相干長度測試與分析[J]. 董振龍,高超,李黎,李曉峰. 光通信技術. 2017(05)
[3]海洋湍流中光學成像相關問題研究[J]. 蒲歡,季小玲. 光學學報. 2016(10)
[4]光束腰半徑對空間相干光通信外差效率的影響[J]. 韓冬,劉云清,趙馨,初偉. 長春理工大學學報(自然科學版). 2016(03)
[5]近地面湍流對整層湍流的貢獻及相關研究[J]. 陳小威,孫剛,劉慶,李學彬,翁寧泉. 光學學報. 2015(11)
[6]大氣相干長度測量實驗與分析[J]. 宋盧軍,劉智,倪小龍,劉藝,李小偉. 長春理工大學學報(自然科學版). 2015(02)
[7]哈特曼測量大氣相干長度研究[J]. 黃德權,周文超,邱紅,張建柱,云宇,田小強. 強激光與粒子束. 2014(08)
[8]功率譜反演大氣湍流隨機相位屏采樣方法的研究[J]. 蔡冬梅,王昆,賈鵬,王東,劉建霞. 物理學報. 2014(10)
[9]利用CCD圖像分析法測定激光橫向光場分布[J]. 周俐娜,吳戈. 物理實驗. 2013(10)
[10]南海海邊整層大氣相干長度的測量與分析[J]. 于龍昆,吳毅,侯再紅,靖旭,何楓,秦來安,程知. 紅外與激光工程. 2012(11)
碩士論文
[1]近地面大氣湍流特性的研究[D]. 周丹.中國科學院研究生院(云南天文臺) 2002
本文編號:3005176
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