水面上方傳輸激光束波前畸變特性化及校正研究.pdf

1、自由空間光通信技術(shù)適用于海洋環(huán)境中的信息傳輸，但海洋大氣嚴(yán)重限制了自由空間光通信系統(tǒng)在海洋環(huán)境中的性能。為了降低海洋大氣對(duì)自由空間光通信系統(tǒng)的影響，需要對(duì)水面上方傳輸激光的波前畸變進(jìn)行特性化研究，并設(shè)計(jì)合理的控制算法進(jìn)行波前畸變的校正。
　　本文圍繞水面上方傳輸激光束波前畸變的特性化及校正技術(shù)展開了研究，實(shí)現(xiàn)了激光束波前畸變的精確測(cè)量及重構(gòu)，對(duì)自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行了動(dòng)態(tài)特性建模和控制器設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)并搭建了海洋大氣湍流模擬裝置和自適應(yīng)光

2、學(xué)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。利用波前傳感器進(jìn)行激光束波前畸變的精確測(cè)量和重構(gòu)，研究了采用不同熱輻射裝置、經(jīng)過不同加熱時(shí)間后激光束波前畸變的變化特性。根據(jù)自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)的輸入輸出數(shù)據(jù)，建立了自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)多輸入多輸出模型，并基于該模型設(shè)計(jì)了自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)閉環(huán)控制器。利用閉環(huán)自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)對(duì)經(jīng)大氣湍流擾動(dòng)的激光束波前畸變進(jìn)行實(shí)時(shí)校正，有效地降低了光束的波前畸變，驗(yàn)證了系統(tǒng)性能。
　　結(jié)果初步驗(yàn)證了基于動(dòng)態(tài)耦合模型的控制器在水面環(huán)境及較強(qiáng)湍流