水平大氣信道對激光線偏振特性影響研究.pdf

1、自由空間光通信系統(tǒng)因其具有的傳輸數(shù)據(jù)率高、保密性好、設(shè)備輕便移動性強(qiáng)等特點(diǎn)而成為近些年來的研究熱點(diǎn)。將偏振光應(yīng)用于自由空間光通信系統(tǒng)可以降低背景光噪聲,提高信噪比;利用正交偏振光可以實現(xiàn)偏振復(fù)用,提高通信數(shù)據(jù)率。所以利用偏振信息可以通過實現(xiàn)偏振濾波和偏振復(fù)用等方式提高系統(tǒng)性能。但激光在大氣鏈路中傳輸時,大氣散射和大氣湍流等作用會對其偏振特性產(chǎn)生影響。所以研究大氣環(huán)境對信標(biāo)光或信號光的偏振特性的影響對提高應(yīng)用偏振信息的自由空間光通信乃至衛(wèi)

2、星-地面光通信系統(tǒng)的通信性能有重大意義。
　　研究表明,大氣層對衛(wèi)星光通信的影響等效于約近地10km水平大氣鏈路時的情況,所以本文針對水平大氣信道對鏈路中信號光或信標(biāo)光的偏振影響進(jìn)行了深入的研究。分別進(jìn)行了大氣散射和大氣湍流作用各自對激光線偏振特性影響的仿真研究,并進(jìn)行了水平大氣鏈路的外場實驗。本論文所做的主要工作包括:
　　首先,建立基于Mie散射理論的大氣水分子團(tuán)和氣溶膠粒子對線偏振特性影響的Monte Carlo仿真方

3、法,該方法可根據(jù)散射元的折射率和尺度參數(shù)實時更新H-G相位函數(shù)中的非對稱因子g?；诖朔椒ㄓ懻摿私邮掌矫娌煌恢锰幍钠穸萈分布情況,及不同接收孔徑對接收到的偏振度的影響。
　　其次,建立基于球泡模型和幾何光學(xué)的大氣湍流對線偏振特性影響的Monte Carlo仿真方法,并提出了參數(shù)選取的依據(jù)?；诖朔椒ǚ治隽舜髿庹凵渎式Y(jié)構(gòu)參數(shù)Cn2與大氣折射率起伏標(biāo)準(zhǔn)差Δn之間的關(guān)系,以及水平大氣鏈路通信距離L和大氣折射率結(jié)構(gòu)參數(shù)Cn2對線偏振特