發(fā)布時間：2023-01-15 15:01

　　作為信息載體的激光光束在大氣中傳輸時,大氣湍流效應(yīng)會導(dǎo)致通信系統(tǒng)信噪比下降,誤碼率升高,嚴(yán)重影響通信系統(tǒng)性能。大量研究表明,部分相干光受到大氣湍流的影響比完全相干光要小,因此研究部分相干光的傳輸特性具有實際價值和意義。由于外場實驗成本過高,操作不便,室內(nèi)傳輸模擬技術(shù)逐漸成為研究的熱點。本文將液晶空間光調(diào)制器（Liquid Crystal On Silicon Modulator,LC-SLM）應(yīng)用到激光傳輸系統(tǒng)中,利用LC-SLM的相位調(diào)制原理對初始光源的光束參數(shù)進(jìn)行調(diào)控,模擬相干度不同的部分相干光在大氣湍流中的傳輸。本文首先對光波的相干特性及采用LC-SLM對光束相干長度進(jìn)行調(diào)制的基本原理進(jìn)行了研究,實驗生成相干度為0.3mm和3mm的部分相干光并對其進(jìn)行了相干度檢測,證明了LC-SLM可以高精度的生成部分相干光。其次,研究了基于LC-SLM的動態(tài)大氣湍流模擬技術(shù),采用功率譜反演法疊加4級低頻諧波的方式生成湍流相位屏,構(gòu)建室內(nèi)動態(tài)大氣湍流信道仿真平臺,通過測量光束受湍流影響下的到達(dá)角起伏方差反演出大氣相干長度的值與理論設(shè)置的值進(jìn)行對比,實驗得到該系統(tǒng)的均方根誤差為0.0121m。驗證... 

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 論文的主要內(nèi)容
第二章 部分相干光大氣湍流傳輸理論
    2.1 部分相干光基本理論
        2.1.1 空間-時間域的互相干函數(shù)
        2.1.2 空間-頻率域的交叉譜密度
        2.1.3 典型的部分相干光數(shù)學(xué)模型
    2.2 大氣湍流效應(yīng)對部分相干光傳輸?shù)挠绊?br>        2.2.1 大氣湍流的基本特性
        2.2.2 光強(qiáng)閃爍
        2.2.3 光束擴(kuò)展
        2.2.4 光束漂移
    2.3 本章小結(jié)
第三章 部分相干光大氣湍流傳輸模擬關(guān)鍵技術(shù)
    3.1 部分相干光生成方法研究
        3.1.1 典型的部分相干光生成方法
        3.1.2 基于LC-SLM的部分相干光生成原理
        3.1.3 基于LC-SLM的部分相干光生成實驗及結(jié)果分析
    3.2 大氣湍流模擬技術(shù)研究
        3.2.0 典型的大氣湍流模擬技術(shù)
        3.2.1 基于LC-SLM的湍流模擬原理
        3.2.2 基于LC-SLM的湍流模擬系統(tǒng)設(shè)計及實驗結(jié)果分析
    3.3 基于LC-SLM的部分相干光大氣湍流傳輸?shù)膹?fù)合調(diào)控技術(shù)
    3.4 本章小結(jié)
第四章 部分相干光大氣湍流傳輸性能模擬實驗研究
    4.1 基于LC-SLM的部分相干光大氣湍流傳輸系統(tǒng)構(gòu)建
    4.2 部分相干光傳輸模擬的性能實驗過程及結(jié)果分析
        4.2.1 光強(qiáng)閃爍
        4.2.2 光束擴(kuò)展
        4.2.4 光束漂移
    4.3 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 研究工作總結(jié)
    5.2 未來展望
參考文獻(xiàn)
附錄A 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和專利
附錄B 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項目和獲獎情況
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]旋轉(zhuǎn)相位屏的動態(tài)大氣湍流數(shù)值模擬和驗證方法[J]. 李盾,寧禹,吳武明,孫全,杜少軍.  紅外與激光工程. 2017(12)
[3]驅(qū)動電壓對向列型液晶調(diào)制相位的影響[J]. 郭弘揚,杜升平.  國外電子測量技術(shù). 2017(12)
[4]大氣湍流尺度對部分相干光傳輸特性的影響[J]. 柯熙政,薛瑤.  光子學(xué)報. 2017(01)
[5]利用液晶空間光調(diào)制實現(xiàn)激光大氣湍流效應(yīng)動態(tài)仿真[J]. 李華,陳前榮,王彥斌,任廣森,朱榮臻,張文攀.  光電子·激光. 2016(07)
[6]采用圖形處理器加速的部分相干光實時生成方法[J]. 倪小龍,劉智,姜會林,陳純毅,劉藝,齊冀,宋盧軍.  光子學(xué)報. 2016(03)
[7]對流湍流池湍流特性與真實大氣對比實驗研究[J]. 倪小龍,宋盧軍,姜會林,付強(qiáng),劉藝,張肅,劉智.  激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2015(09)
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[9]功率譜反演大氣湍流隨機(jī)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(xué)報. 2014(10)
[10]基于GPU的液晶大氣湍流模擬器波面生成的并行實現(xiàn)[J]. 倪小龍,劉智,孔悅,劉丹.  強(qiáng)激光與粒子束. 2014(03)

博士論文
[1]新型光束在湍流大氣中的傳輸特性研究[D]. 張亞琳.華中科技大學(xué) 2017
[2]新型部分相干光束及其在湍流大氣中的傳輸特性研究[D]. 鄧鵬.華中科技大學(xué) 2013
[3]部分相干光的相關(guān)理論和實驗研究[D]. 王飛.浙江大學(xué) 2008

碩士論文
[1]部分相干光的傳輸特性研究[D]. 文僑.四川大學(xué) 2005



本文編號：3731179