中国激光, 2013, 40 (5): 0505004, 网络出版: 2013-03-22   

自由空间光通信中大气光束传输数值模拟研究 下载: 768次

Simulation Research of Laser Beam Atmospheric Propagation in Free-Space Optical Communication
作者单位
哈尔滨工业大学可调谐气体激光器国家级重点实验室, 黑龙江 哈尔滨 150001
摘要
相对于理论研究和实验研究,数值模拟研究具有独特的优越性,包括参数可控和可实现系综平均等。因此,对于大仰角链路大气湍流影响研究等实验系统无法搭建的研究,可以采用光束传输的数值模拟方法来进行研究。在Zernike多项式展开法和多相位屏理论的基础上,建立了基于Zernike多项式的大气湍流多相位屏数值模型,实现了高斯光束水平链路(0°)和大仰角典型链路(30°、60°)大气传输的数值模拟,并利用水平链路到达角(AOA)起伏方差经验计算公式对3组900次水平链路数值仿真结果进行了分析。结果表明,数值模拟到达角起伏方差和实验值误差在5%以内,多相位屏数值模型是有效的。该工作对自由空间光通信系统中大气湍流影响研究具有重要意义。
Abstract
Numerical simulation has advantages over theoretical and experimental research of controllable parameters and realizing ensemble average. Therefore, numerical simulation can be used to study the influence of atmospheric turbulence in big elevation link and other fields which can′t be built in experimental system. Using Zernike polynomial method and multi-layer phase screen theory, the atmospheric multi-layer phase screen model is established. The numerical simulations of Gaussian beam propagating in horizontal link (0°) and big elevation link (30°,60°) are achieved. Using the empirical formula for the variance of angle of arrival (AOA) fluctuations in horizontal link, the results of three groups of 900 times numerical simulation in horizontal link are analyzed. The results show that the error of variances of AOA fluctuations between simulation and experimental values is within 5%, and this model is effective. This work is important for studying the influence of atmospheric turbulence in free-space optical communication system.

翟超, 武凤, 杨清波, 谭立英, 马晶. 自由空间光通信中大气光束传输数值模拟研究[J]. 中国激光, 2013, 40(5): 0505004. Zhai Chao, Wu Feng, Yang Qingbo, Tan Liying, Ma Jing. Simulation Research of Laser Beam Atmospheric Propagation in Free-Space Optical Communication[J]. Chinese Journal of Lasers, 2013, 40(5): 0505004.

本文已被 16 篇论文引用
被引统计数据来源于中国光学期刊网
引用该论文: TXT   |   EndNote

相关论文

加载中...

关于本站 Cookie 的使用提示

中国光学期刊网使用基于 cookie 的技术来更好地为您提供各项服务,点击此处了解我们的隐私策略。 如您需继续使用本网站,请您授权我们使用本地 cookie 来保存部分信息。
全站搜索
您最值得信赖的光电行业旗舰网络服务平台!