1 中国科学院空天信息创新研究院，北京 100094
2 中国科学院大学，北京 100049
3 海南空天信息研究院海南省地球观测重点实验室，海南 文昌 571300
推导了不稳定分层海洋湍流下厄米-高斯光束闪烁指数的理论公式，以及考虑海洋湍流和瞄准误差综合影响下UWOC系统信道系数的概率分布函数，进一步推导了系统主要性能参数即误码率、信道容量和中断概率的理论计算公式，并采用高斯-厄米正交积分近似方法求得3个性能参数的闭合表达式，仿真分析了不稳定分层和稳定分层湍流情况下，光束模数、传输距离、海洋湍流参数和瞄准误差对系统的平均误码率、平均信道容量和中断概率的影响。结果表明：相比于稳定分层，不稳定分层的系统计算误差更小；当盐度波动占主导时，系统性能更好；随着均方温度耗散率增大、湍流动能耗散率减小、瞄准误差增大，系统信道容量减小，中断概率增大。本研究结果可为厄米-高斯光在水下光通信领域的应用提供参考。
海洋光学 厄米-高斯光束 不稳定分层 海洋湍流 水下光通信
Author Affiliations
Abstract
College of Physics and Electronic Engineering, Sichuan Normal University, Chengdu 610101, China
The impacts of Brillouin pump depletion and nonlinear amplification in coded long-range Brillouin optical time-domain analysis (BOTDA) based on distributed Brillouin amplification (DBA) were studied. The error of Brillouin frequency shift (BFS) due to Brillouin pump depletion was compared for DBA-BOTDA using non-cyclic and cyclic coding. For non-cyclic coding, significant over- and under-shoots of BFS were found in the range with larger BFS variation, such as hot spot. The impact of Brillouin pump depletion can be reduced considerably by cyclic coding. Furthermore, to compensate the BFS error due to nonlinear amplification, a simple and effective log linearization was proposed and demonstrated.
060.2370 Fiber optics sensors Chinese Optics Letters
2018, 16(9): 090604
针对空间目标操控任务中非合作目标近距离三维形貌测量的需求, 设计了基于激光三角法原理的线结构光自同步扫描三维形貌测量系统.分析了经典的点扫描测量系统模型, 扩展建立了线结构光扫描系统模型.构建了测量系统桌面样机, 利用二维平面棋盘靶标构建虚拟立体靶标完成了系统参量的标定.分别对已知结构的工件及天宫一号缩比模型进行了测量实验,结果表明: 测量距离为1 m时, 系统三坐标测量误差均优于1 mm, Z向距离误差为0.18 mm, 测量点到拟合平面的距离误差均值为0.31 mm.该系统简化了扫描系统结构, 能降低空间载荷的重量和功耗, 满足空间任务中快速三维形貌测量的需求.
线结构光 激光三角法 自同步扫描 三维形貌测量 Line structured-light Laser triangulation Auto-synchronous scanners Three-dimensional shape measuremen 光子学报
2014, 43(11): 1112004
