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摘要

激光在大气传输过程中其相干特性受湍流影响而下降, 进一步影响相干探测过程的效率和性能. 本文定义大气相干时间描述激光经大气传输后接收光场的起伏速度, 大气相干时间与相干过程持续时间的相对大小决定了相干探测过程的性能. 本文基于多层动态相位屏技术仿真激光大气传输过程, 并系统研究大气参数、收发参数、波长等对大气相干时间的影响规律. 研究指出大气相干时间与波长、接收口径、大气相干长度呈正相关, 与风速呈反比; 通过改进光学设计、光束整形、激光选频等方法能够有效减少湍流扰动的影响, 提高接收光场的稳定性, 进而改善湍流对相干探测过程的不良影响. 大气相干时间是衡量湍流对相干探测影响的重要参数, 本研究可为评估大气对相干探测过程的影响提供有力参考.

关键词:

Abstract

In the process of laser propagation in atmosphere, its coherence characteristics are reduced by turbulence, which further affects the efficiency and performance of coherent detection process. In this paper, atmospheric coherence time is defined to describe the fluctuation speed of laser field after atmospheric transmission. The relative size of atmospheric coherence time and coherence process duration time determines the performance of coherent detection process. According to the infinitely long phase screen technology, we simulate laser atmospheric transmission, and systematically study the influences of atmospheric parameters, transceiver parameters and wavelength on atmospheric coherence time. It is found that the atmospheric coherence time is positively correlated with wavelength, receiving aperture and atmospheric coherence length, and inversely proportional to wind speed, which shows that the atmospheric coherence time can be effectively improved by improving the optical design and changing the laser band, thus effectively reducing the disturbance caused by turbulence and improving the stability of the received light field. The atmospheric coherence time defined in this paper is an important parameter to measure the influence of turbulence on coherent detection. This study can provide a powerful reference for evaluating the influence of atmosphere on coherent detection process.

Keywords:

作者及机构信息

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通信作者:任益充,rych@aiofm.ac.cn

基金项目:安徽省自然科学基金青年项目(批准号: 1908085QA37)、国家自然科学基金青年科学基金(批准号: 11904369)和脉冲功率激光技术国家重点实验室主任基金(批准号: 2019ZR07)资助的课题.

Authors and contacts

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Corresponding author:Ren Yi-Chong,rych@aiofm.ac.cn

Funds:Project supported by the Young Scientists Fund of the Natural Science Foundation of Anhui Province, China (Grant No. 1908085QA37), the Young Scientists Fund of the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 11904369), and the Open Research Fund of State Key Laboratory of Pulsed Power Laser Technology, China (Grant No. 2019ZR07).

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参考文献

[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
[10]
[11]
[12]
[13]
[14]
[15]
[16]
[17]
[18]
[19]
[20]
[21]
[22]
[23]
[24]
[25]
[26]
[27]
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[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
[10]
[11]
[12]
[13]
[14]
[15]
[16]
[17]
[18]
[19]
[20]
[21]
[22]
[23]
[24]
[25]
[26]
[27]
[28]

[1]	刘宇韬, 徐苗, 付兴虎, 付广伟.大气湍流对空间相干光通信的相干探测性能影响. 必威体育下载 , 2024, 73(10): 104206.doi:10.7498/aps.73.20231885
[2]	徐启伟, 王佩佩, 曾镇佳, 黄泽斌, 周新星, 刘俊敏, 李瑛, 陈书青, 范滇元.基于深度卷积神经网络的大气湍流相位提取. 必威体育下载 , 2020, 69(1): 014209.doi:10.7498/aps.69.20190982
[3]	王飞, 余佳益, 刘显龙, 蔡阳健.部分相干光束经过湍流大气传输研究进展. 必威体育下载 , 2018, 67(18): 184203.doi:10.7498/aps.67.20180877
[4]	陈文杰, 江俊峰, 刘琨, 王双, 马喆, 张晚琛, 刘铁根.基于相干光时域反射型的光纤分布式声增敏传感研究. 必威体育下载 , 2017, 66(7): 070706.doi:10.7498/aps.66.070706
[5]	刘李辉, 吕炜煜, 杨超, 麦灿基, 陈德鹏.部分相干双曲余弦厄米高斯光束在非Kolmogorov大气湍流中的传输特性. 必威体育下载 , 2015, 64(3): 034208.doi:10.7498/aps.64.034208
[6]	柯熙政, 王姣.大气湍流中部分相干光束上行和下行传输偏振特性的比较. 必威体育下载 , 2015, 64(22): 224204.doi:10.7498/aps.64.224204
[7]	蔡冬梅, 遆培培, 贾鹏, 王东, 刘建霞.非均匀采样的功率谱反演大气湍流相位屏的快速模拟. 必威体育下载 , 2015, 64(22): 224217.doi:10.7498/aps.64.224217
[8]	任秀云, 田兆硕, 杨敏, 孙兰君, 付石友.相干瑞利散射海水水下温度测量技术的理论研究. 必威体育下载 , 2014, 63(8): 083302.doi:10.7498/aps.63.083302
[9]	蔡冬梅, 王昆, 贾鹏, 王东, 刘建霞.功率谱反演大气湍流随机相位屏采样方法的研究. 必威体育下载 , 2014, 63(10): 104217.doi:10.7498/aps.63.104217
[10]	李晓庆, 季小玲, 朱建华.大气湍流中光束的高阶强度矩. 必威体育下载 , 2013, 62(4): 044217.doi:10.7498/aps.62.044217
[11]	李成强, 张合勇, 王挺峰, 刘立生, 郭劲.高斯-谢尔模光束在大气湍流中传输的相干特性研究. 必威体育下载 , 2013, 62(22): 224203.doi:10.7498/aps.62.224203
[12]	刘飞, 季小玲.双曲余弦高斯列阵光束在湍流大气中的光束传输因子. 必威体育下载 , 2011, 60(1): 014216.doi:10.7498/aps.60.014216
[13]	季小玲.湍流对部分相干双曲余弦高斯光束的瑞利区间的影响. 必威体育下载 , 2011, 60(6): 064207.doi:10.7498/aps.60.064207
[14]	李晋红, 吕百达.部分相干涡旋光束通过大气湍流上行和下行传输的比较研究. 必威体育下载 , 2011, 60(7): 074205.doi:10.7498/aps.60.074205
[15]	马阎星, 王小林, 周朴, 马浩统, 赵海川, 许晓军, 司磊, 刘泽金, 赵伊君.大气湍流对多抖动法相干合成技术中相位调制信号的影响. 必威体育下载 , 2011, 60(9): 094211.doi:10.7498/aps.60.094211
[16]	季小玲.大气湍流对径向分布高斯列阵光束扩展和方向性的影响. 必威体育下载 , 2010, 59(1): 692-698.doi:10.7498/aps.59.692
[17]	仓吉, 张逸新.斜程大气中聚焦J0相关部分相干光束的传输特性. 必威体育下载 , 2009, 58(4): 2444-2450.doi:10.7498/aps.58.2444
[18]	郑巍巍, 王丽琴, 许静平, 王立刚.带初相位分布的径向基模激光束列阵在湍流大气中的传输特性研究. 必威体育下载 , 2009, 58(7): 5098-5103.doi:10.7498/aps.58.5098
[19]	陈晓文, 汤明玥, 季小玲.大气湍流对部分相干厄米-高斯光束空间相干性的影响. 必威体育下载 , 2008, 57(4): 2607-2613.doi:10.7498/aps.57.2607
[20]	季小玲, 肖　希, 吕百达.大气湍流对多色部分空间相干光传输特性的影响. 必威体育下载 , 2004, 53(11): 3996-4001.doi:10.7498/aps.53.3996

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