本例為一束
激光從地基
激光器出發(fā)傳輸?shù)浇剀壍郎系囊粋轉(zhuǎn)換鏡上。轉(zhuǎn)換鏡將激光反射到一個聚焦鏡上,然后這束光打到大氣層內(nèi)部一個低海拔的目標上。根據(jù)Kolmogorov模型,假設(shè)目標值的半徑為10cm,就可以計算大氣像差。本例中包含了激光擴束器像差、轉(zhuǎn)換鏡上的像差以及聚焦鏡上的像差。
nrwb6wj 大氣模型假設(shè)的波陣面
光譜功率為(忽略內(nèi)部和外部的尺寸限制):
tV*g1)'zX AvEJX0"\df H=Yl
@ M)I&^mm39 其中W^2 (f)是波陣面的光譜功率,r0為可視
參數(shù),f是空間頻率,L0是外部尺寸,Li是內(nèi)部尺寸,這些參數(shù)的單位分別為rad,m,m-1。由于大氣像差和光束擴束器的像散,斯特列爾比SR=0.34。經(jīng)過一個激勵器影響半徑為4.0cm的自適應(yīng)鏡校正后,斯特列爾比為0.87。經(jīng)過全程傳播到達目標后,光斑直徑為50cm,剩下56%的能量,相對于沒有自適應(yīng)鏡時能量的22%,有了明顯的提高。由于沒有考慮大氣對
光學元件散射效應(yīng)的衰減效應(yīng),所以實際中傳輸?shù)降墓飧由佟?span style="display:none"> eAu3,qoM
=
Yh>5A
HHWB_QaL 圖1.地對空激光通信
系統(tǒng)示意圖
',kYZay 3UD_2[aqN( I@+dE V`Lf 表1.關(guān)鍵參數(shù)
0RYh4'=F [*vk& ###激光器光束初始化
@5acTYQ set/alias/off
zJ3{!E}`v wavelength/set 1 .48 # 設(shè)置激光器
波長 cpgHF`nt array/set 1 256 # 設(shè)置計算初始矩陣大小
jf*M}Q1jHE units/s 1 .1
jp=^$rS6[ gauss/c/c 1 1 1.25 # 定義高斯光束
)3'/g`c clap/cir/con 1 1.25
lY.FmF}k energy/norm 1 1. # 能量歸一化設(shè)置
G0CmY43 set/density 64 # 設(shè)置畫圖線條密度
46Nl];g1` title 1: starting laser distribution
WkXa%OZ plot/watch ex26_1.plt
`-]*Qb+ plot/liso nsl=64 xr=1.5 yr=1.5 # 繪制激光束初始強度曲線
Z7K;~* ####激光器初始光束相位分布如圖1所示:
<3O> d=xU
f`^ -zN*2T 圖1激光器光束初始分布
a&.8*|w3 oq^#mJL ##光束擴束器(20X)
模擬 y''`73U" mirror 1 20 focallength # 擴束器透鏡1焦距設(shè)置為20cm.
5mnIQ~psR dist -420 #
透鏡分離
fg*IHha mirror 1 400 focallength #擴束器透鏡2焦距設(shè)置為400cm.
ojT TYR{ abr/ast 1 .2 45 # 光束峰谷像散設(shè)置
(/v(.t clap/cir/con 1 25 # 設(shè)置孔徑光闌直徑50
Y71io^td~j phase/random/kolmogorov 1 10. 7 # 光束附加大氣像差
,Tvk&<!0 strehl
J6n@|L!yO title 2: phase after beam expander and atmoshpheric turbulence
,m8l
/wG plot/watch ex26_2.plt
(pREo/