激光光束作為信息載體在大氣激光通信中得到了廣泛應用。而在大氣湍流環(huán)境激光通信鏈路特性的仿真分析與實驗驗證中,缺乏時間相關性信息會導致仿真過程的不完整和測試結果的偏差。因此研究大氣湍流模擬技術,進而驗證分析激光大氣傳輸中湍流相位屏模擬的時間相關性等,對于改善大氣激光通信系統(tǒng)的工作性能具有重要的意義。本文在激光大氣傳輸系統(tǒng)中,通過功率譜反演法和澤尼克（Zernike）多項式法生成湍流相位屏,并采用液晶空間光調(diào)制器（Liquid Crystal Spatial Light Modulator,LC-SLM）作為大氣湍流模擬器加載相位屏進而對激光光束進行相位調(diào)制,再通過測量獲得的相關參數(shù)對比分析相位屏模擬的時間相關性。本文首先對激光大氣傳輸?shù)幕纠碚撘约巴牧飨辔黄聊M技術進行了討論,并提出了一種旋轉(zhuǎn)截取相位屏的方法模擬動態(tài)時變的大氣湍流,通過搭建基于LC-SLM的湍流模擬系統(tǒng)進行實驗,驗證了LC-SLM具有模擬大氣湍流的能力。然后研究了相位屏模擬時間相關性分析的方法,這為后續(xù)研究奠定了理論基礎。最后設計并構建了基于LC-SLM的激光大氣傳輸相位屏模擬系統(tǒng),測量了評估相位屏模擬的時間相關性參數(shù)即... 

【文章來源】：長春理工大學吉林省

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 論文的主要內(nèi)容
第2章 激光大氣傳輸特性理論
    2.1 大氣湍流的基本理論
        2.1.1 大氣湍流的形成
        2.1.2 大氣湍流的統(tǒng)計模型
    2.2 大氣湍流的特征參數(shù)
        2.2.1 空間特征參數(shù)
        2.2.2 時間特征參數(shù)
    2.3 激光在大氣湍流中傳輸特性分析
    2.4 本章小結
第3章 基于LC-SLM的大氣湍流相位屏模擬技術研究
    3.1 大氣湍流相位屏模擬技術概述
        3.1.1 基于功率譜反演的湍流相位屏模擬方法
        3.1.2 基于澤尼克多項式的湍流相位屏模擬方法
    3.2 基于LC-SLM的湍流相位屏模擬系統(tǒng)設計
        3.2.1 液晶空間光調(diào)制器工作原理
        3.2.2 大氣湍流模擬相位屏加載方法設計
        3.2.3 大氣湍流相位屏模擬系統(tǒng)驗證結果
    3.3 本章小結
第4章 大氣湍流相位屏模擬時間相關性分析方法研究
    4.1 時間相關性分析方法概述
    4.2 GREENWOOD頻率測量方法
        4.2.1 位相差法
        4.2.2 基于Shack-Hartman波前傳感器的測量方法
    4.3 時間協(xié)方差及時間功率譜
    4.4 本章小結
第5章 湍流相位屏模擬時間相關性實驗驗證與結果分析
    5.1 實驗系統(tǒng)方案設計
    5.2 不同相位屏模擬方法的時間相關性對比分析
        5.2.1 Greenwood頻率測量結果分析
        5.2.2 時間功率譜測量結果分析
        5.2.3 光束傳輸?shù)臅r間特性測量結果分析
    5.3 本章小結
第6章 總結與展望
    6.1 總結
    6.2 未來展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間取得的成果
致謝



本文編號：3186460