水平大氣信道對(duì)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(dòng)性強(qiáng)等特點(diǎn)而成為近些年來(lái)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(shí)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(guò)實(shí)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(shí),大氣散射和大氣湍流等作用會(huì)對(duì)其偏振特性產(chǎn)生影響。所以研究大氣環(huán)境對(duì)信標(biāo)光或信號(hào)光的偏振特性的影響對(duì)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(duì)衛(wèi)星光通信的影響等效于約近地10km水平大氣鏈路時(shí)的情況,所以本文針對(duì)水平大氣信道對(duì)鏈路中信號(hào)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(duì)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(chǎng)實(shí)驗(yàn)。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(duì)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(shí)時(shí)更新H-G相位函數(shù)中的非對(duì)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(duì)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(duì)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(duì)線偏振特