自適應(yīng)光學(xué)與在無線激光通信中的應(yīng)用.pdf

1、動態(tài)光學(xué)波前誤差是困擾光學(xué)界幾百年的老問題，自適應(yīng)光學(xué)技術(shù)提供了解決這一難題的途徑。隨著大型激光工程和光學(xué)系統(tǒng)的發(fā)展，對克服動態(tài)誤差的需求日益迫切，自適應(yīng)光學(xué)技術(shù)已經(jīng)得到長足發(fā)展，應(yīng)用領(lǐng)域正在從軍事應(yīng)用、科學(xué)研究擴(kuò)展到民用領(lǐng)域。本文研究了自適應(yīng)光學(xué)在無線激光通信中的應(yīng)用。 但是在無線激光通信中，由于所涉及的是隨機(jī)的大氣信道，其中除了大氣對激光信號的吸收、散射外，大氣湍流還使激光信號在傳輸過程中產(chǎn)生光斑閃爍、光束漂移和光斑分裂等現(xiàn)

2、象，這將嚴(yán)重影響無線光通信系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。為了減小大氣湍流效應(yīng)的影響，提出了采用自適應(yīng)光學(xué)技術(shù)的解決方案。 本文在詳細(xì)介紹自適應(yīng)光學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ)上，闡述了自適應(yīng)光學(xué)技術(shù)在無線激光通信中的應(yīng)用。具體內(nèi)容如下： (1) 概述了自適應(yīng)光學(xué)技術(shù)及其國內(nèi)外發(fā)展動態(tài)。由于自適應(yīng)光學(xué)技術(shù)發(fā)展歷史較短，在已有的文獻(xiàn)中，對自適應(yīng)光學(xué)技術(shù)的定義描述較含糊，甚至把主動光學(xué)與自適應(yīng)光學(xué)混為一談。論文對被動光學(xué)、主動光學(xué)、自適應(yīng)光學(xué)的技術(shù)特征

3、作出了明確的界定，清楚地指出了三者的聯(lián)系和區(qū)別，技術(shù)發(fā)展的沿革情況。 (2) 系統(tǒng)總結(jié)了自適應(yīng)光學(xué)技術(shù)在空間探測、空間光通信、星基對地望遠(yuǎn)鏡、核聚變裝置、高能激光武器和視網(wǎng)膜檢測六個領(lǐng)域中的應(yīng)用。 (3) 針對光學(xué)天線在接收信號時會受到雜光的影響而產(chǎn)生背景噪聲，對卡塞格倫光學(xué)天線進(jìn)行了遮光罩的設(shè)計。對主遮光罩進(jìn)行設(shè)計，選擇了在主遮光罩內(nèi)設(shè)置徑向葉片來避免遮光罩過長，此設(shè)計可有效的抑制雜光源直接照射在系統(tǒng)主鏡上產(chǎn)生的一次散

4、射雜光；對主鏡和次鏡設(shè)計了錐狀遮光筒，可防止雜光源輻射經(jīng)主遮光罩散射后，直接穿過主鏡中心開孔到達(dá)探測器，從而可最大限度地遮擋雜光輻射。 (4) 介紹了哈特曼傳感器的工作原理，分析了影響其探測精度的因素；在對可變形鏡重要技術(shù)指標(biāo)分析的基礎(chǔ)上，闡述了可變形鏡反射鏡的研究進(jìn)展及發(fā)展趨勢，并介紹了用于自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)的幾種新型可變形反射鏡。 (5) 分析了大氣信道對激光通信的影響，研究了采用自適應(yīng)光學(xué)技術(shù)來解決因大氣湍流引起的光斑