国防科技大学 理学院技术物理研究所,长沙 410073
运用“热-结构-光”耦合分析方法,计算典型星敏感器光学系统（6透镜光具组,f=56 mm,相对孔径1/1.3）恒星像斑理想质心位移和亚像元内插质心偏移量,研究温度分布对星敏感器测量准确度的影响.以20℃为光学系统标定温度,计算光学系统均匀温度分布、轴向温差分布和上下侧温差分布三种条件下,星敏感器测量误差.均匀分布温度变化20℃时,星敏感器测量误差约0.07″；轴向温差10℃和20℃时,测量误差分别约为0.17″和0.31″；上下侧温差仅2℃时,测量误差就高达1.46″.计算结果表明,上下侧温差分布对星敏感器准确度影响最大,均匀温度分布影响最小.
光学测量 星点定位误差 热-光学分析 星敏感器 Optical Measurement Measurement error of star Thermal-optical analysis Star tracker
基于蒙特卡罗方法,对两种典型的接收与发射无公共视场的情况进行了仿真模拟,解决了单次散射近似不适用的传输问题。对于1 W的光源,大气吸收系数ka=1.2 km-1、散射系数ks=1.5 km-1时,对于收发器背向情况,信号能量在距离为50 m处约为0.27 nW,其随距离增大呈指数衰减;对于接收视场受限情况,200 m远处信号能量约0.23 nW,并随距离增大迅速增强。实验测试结果验证了模拟结果的正确性,表明该方法适用于较复杂地形条件,为发射和接收无公共散射体情况下的光传输提供了一种理论模拟方法。
短波光学 多次散射 光传输 蒙特卡罗法 有效散射体 short-wave optics multiple-scattering light propagation Monte Carlo method effective scattering-substance
国防科学技术大学 理学院，湖南 长沙 410073
由于大气衰减的影响，非视线散射大气光通信需要使用光学天线以提高对光信号的采集能力，进而增加通信距离。针对非视线大气光通信的需求，利用ZEMAX软件对半球透镜、复合抛物面聚光器(CPC)和卡塞格伦望远镜等光学天线进行了性能分析。分析表明：半球透镜和CPC视场较大，增益值高。利用蒙特卡罗法模拟计算了一定条件下，非视线散射光通信在有无半球透镜或CPC作光学天线时到达探测元件的能量随通信距离的变化。结果表明：CPC聚光能力更强，适合作为非视线散射光通信的光学天线。
非视线 散射大气光通信 光学天线 蒙特卡罗法 non-line-of-sight scattering atmospheric optical communication optical antenna Monte Carlo method
国防科学技术大学理学院技术物理研究所，湖南 长沙 410073
将基于软铋矿BSO光折变晶体的非对称结构光寻址空间光调制器的内部功能实现过程进行合理划分，对其中的一个关键部分进行理论分析，得到相应脉冲响应函数的主要解析表达式，并对调制传递函数的空间频率响应受到绝缘层介电常数、晶体层厚度以及晶体层内电荷纵向分布等因素的影响进行了数值分析和讨论。讨论分析和补充验证实验表明，功能实现过程各组成部分之间有着紧密的内在联系，分析结果能够反映整个功能实现过程涉及的各主要因素对调制传递函数空间频率响应的影响。对于如何通过合理选择和优化材料特性、结构参数、工作条件等因素，提高此类空间光调制器调制传递函数的空间频率响应特性具有一定的指导意义。
信息光学 光寻址空间光调制器 调制传递函数 光折变晶体 空间频率响应 information optics optically addressed spatial light modulator modulation transfer function photorefractive crystal spatial frequency response
介绍了非视线紫外光传输模型,利用Monte-Carlo方法对非视线紫外光传输过程进行模拟,分别讨论了能见度、降雨量、风速、光源发射功率、探测器灵敏度对传输距离的影响.结果显示能见度、降雨量对传输距离影响较大,风速几乎毫无影响;随着探测器灵敏度的提高,传输距离增大很快;而当光源功率增大到一定程度后,传输距离的增大不明显.对非视线紫外光传输系统的设计提供了依据.
非视线紫外光传输 Monte-Carlo方法 传输距离
1 国防科学技术大学,光电科学与工程学院,长沙,410073
2 国防科学技术大学,理学院,长沙,410073
基于蒙特卡罗方法建立了紫外光非视线传输多次散射模型,利用单次散射近似法和实验方法验证了模型的有效性,并利用该模型完成了非视线紫外光通信大气传输特性的模拟.模拟时光波长取紫外光通信的最佳工作波段(250 nm附近),分析了不同传输距离下能见度、风、雨、雾等参量对系统能量透射比的影响.结果指出,系统能量透射比随传输距离增大而剧烈减小,在天气较差传输条件下能量衰减得更快;风力大小的变化对通信系统影响不大.较近距离通信传输时(一两百米),通信系统受天气条件的影响较小.
大气光学 非视线紫外通信 大气传输 蒙特卡罗方法
国防科技大学理学院应用物理系, 湖南 长沙 410073
紫外光通信是上世纪末发展起来的一种新兴的光学信息传输技术.本文将详述紫外光通信实验中的一些关键技术,包括紫外光源的高速调频系统,高灵敏度探测系统的设计,以及微弱信号检测和处理模块等.本紫外光通信系统在半双工工作方式下完成了高质量语音和高速数据传输,其最大传输波特率达到了9600bps,两倍于2000年美国GTF公司提供给美国海军的紫外光通信系统的传输波特率.而且,在某些距离上还能够实现非视距通讯,此通信方式具有广泛的民事和**应用前景.
光电子学 紫外光 日盲区 调频 光通信
