無波前傳感自由空間光通信系統(tǒng)波前畸變校正算法研究
發(fā)布時間:2021-04-19 07:53
社會和科技的飛速發(fā)展促使人們對通信速率和通信質量的需求日益增高,而廣泛應用的常規(guī)無線通信的網(wǎng)絡擴展和技術升級因可用頻譜資源有限受到了一定的制約,使得可用頻譜范圍更廣且無需頻譜授權申請的自由空間光通信技術獲得了越來越多的關注。自由空間光通信是以大氣為信道、光束為信源進行通信的技術。自由空間光通信系統(tǒng)因其鋪設搭建簡單、傳輸速率高、容量大、保密性好等優(yōu)點常應用于星際、星地、近地間通信,也可搭建于一些不易鋪設電纜的高山之間、江河兩岸等。目前在軍事和天文領域已得到廣泛應用。然而,其以自由空間傳輸光束的特性使得信號難以避免大氣的影響,常見的大氣干擾是大氣湍流,大氣湍流可引起光信號的波前在幅度和相位上發(fā)生畸變,這將導致光束能量損失,從而使自由空間光通信系統(tǒng)的光纖耦合率下降、誤碼率上升、通信質量無法得到保證。因此,研究如何消除大氣湍流等干擾引起的波前畸變具有重大意義。目前,廣泛應用于生物醫(yī)學、天文成像等領域的自適應光學技術在自由空間光通信系統(tǒng)的畸變校正中效果最佳。自適應光學技術校正波前畸變的主要原理是先利用波前傳感器或探測器獲得光束的波前信息,再使控制器以相位共軛為原理根據(jù)校正算法計算出校正波前畸變所...
【文章來源】:吉林大學吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
大氣湍流示意圖
文中以第 3~20 階為例來模擬波前相差,其結果見圖2.3。圖中第一排對應第 3~8 階,第二排對應第 9~14 階,第三排對應第 15~20 階。通常,第 0 階是活塞項,第一階和第二階分別是直角坐標系中的 y 軸和x軸方向上的傾斜,第三階是離焦,第四階和第五階是在不同角度上的像散,第六階和第七階分別是x軸和 y 軸上的彗差,第八階和第九階分別是 y 軸和x軸方向上三葉草像差。從圖中可見,Zernike
22 21I E,f 長, f 為成像系統(tǒng)焦距。為了更清晰地理解,的波前焦面光強分布,如圖 2.5 所示。Zernik 2.3 一致。當 , 0時,表示無波前像差光軸上的光強也就是衍射極限時的光強202 2AI f
【參考文獻】:
期刊論文
[1]自適應光學發(fā)展綜述[J]. 姜文漢. 光電工程. 2018(03)
[2]空間激光通信現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢及關鍵技術分析[J]. 姜會林,安巖,張雅琳,江倫,趙義武,董科研,張鵬,王超,戰(zhàn)俊彤. 飛行器測控學報. 2015(03)
[3]Hybrid approach used for extended image-based wavefront sensor-less adaptive optics[J]. 董冰,喻際. Chinese Optics Letters. 2015(04)
[4]自適應光學校正下空間光通信的光纖耦合效率及斯特列爾比[J]. 韓立強,王志斌. 紅外與激光工程. 2013(01)
[5]自適應光學波前校正器技術發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 林旭東,薛陳,劉欣悅,王建立,衛(wèi)沛鋒. 中國光學. 2012(04)
[6]點源信標相關哈特曼-夏克波前傳感器光斑偏移測量誤差分析[J]. 陳林輝,饒長輝. 物理學報. 2011(09)
[7]點目標成像自適應光學隨機并行梯度下降算法性能指標與收斂速度[J]. 陳波,楊慧珍,張金寶,李新陽,姜文漢. 光學學報. 2009(05)
[8]無波前傳感自適應光學技術及其在大氣光通信中的應用[J]. 楊慧珍,蔡冬梅,陳波,李新陽,姜文漢. 中國激光. 2008(05)
本文編號:3147151
【文章來源】:吉林大學吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
大氣湍流示意圖
文中以第 3~20 階為例來模擬波前相差,其結果見圖2.3。圖中第一排對應第 3~8 階,第二排對應第 9~14 階,第三排對應第 15~20 階。通常,第 0 階是活塞項,第一階和第二階分別是直角坐標系中的 y 軸和x軸方向上的傾斜,第三階是離焦,第四階和第五階是在不同角度上的像散,第六階和第七階分別是x軸和 y 軸上的彗差,第八階和第九階分別是 y 軸和x軸方向上三葉草像差。從圖中可見,Zernike
22 21I E,f 長, f 為成像系統(tǒng)焦距。為了更清晰地理解,的波前焦面光強分布,如圖 2.5 所示。Zernik 2.3 一致。當 , 0時,表示無波前像差光軸上的光強也就是衍射極限時的光強202 2AI f
【參考文獻】:
期刊論文
[1]自適應光學發(fā)展綜述[J]. 姜文漢. 光電工程. 2018(03)
[2]空間激光通信現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢及關鍵技術分析[J]. 姜會林,安巖,張雅琳,江倫,趙義武,董科研,張鵬,王超,戰(zhàn)俊彤. 飛行器測控學報. 2015(03)
[3]Hybrid approach used for extended image-based wavefront sensor-less adaptive optics[J]. 董冰,喻際. Chinese Optics Letters. 2015(04)
[4]自適應光學校正下空間光通信的光纖耦合效率及斯特列爾比[J]. 韓立強,王志斌. 紅外與激光工程. 2013(01)
[5]自適應光學波前校正器技術發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 林旭東,薛陳,劉欣悅,王建立,衛(wèi)沛鋒. 中國光學. 2012(04)
[6]點源信標相關哈特曼-夏克波前傳感器光斑偏移測量誤差分析[J]. 陳林輝,饒長輝. 物理學報. 2011(09)
[7]點目標成像自適應光學隨機并行梯度下降算法性能指標與收斂速度[J]. 陳波,楊慧珍,張金寶,李新陽,姜文漢. 光學學報. 2009(05)
[8]無波前傳感自適應光學技術及其在大氣光通信中的應用[J]. 楊慧珍,蔡冬梅,陳波,李新陽,姜文漢. 中國激光. 2008(05)
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