1 解放军63655部队, 乌鲁木齐 841700
2 西安交通大学 电子与信息工程学院, 西安 710049
在不同湍流内尺度情况下, 对大气湍流引起的光波光强闪烁和到达角起伏的时间频谱特征进行了实验研究。由于实际大气湍流的复杂性和不可控性, 利用大气湍流模拟箱来生成具有不同内尺度的大气湍流实验环境。利用位置敏感探测器对光波的光强闪烁和到达角起伏进行了同时测量, 并反演得到了光传输路径上的湍流内尺度。实验结果显示: 湍流内尺度为2.7~5.0 mm, 对应同一湍流内尺度, 闪烁频谱和到达角起伏频谱在高频段以相同的幂指数关系下降, 幂指数的绝对值与湍流内尺度的大小呈线性关系, 随着内尺度的增大, 频谱指数变化区间逐渐向低频方向移动。
大气光学 大气湍流 闪烁频谱 到达角起伏频谱 湍流内尺度 atmospheric optics atmospheric turbulence scintillation spectrum angle-of-arrival fluctuation spectrum turbulence inner scale 强激光与粒子束
2010, 22(10): 2276
哈尔滨工业大学,可调谐激光技术国家重点实验室,哈尔滨,150001
基于孔径接收下的对数振幅时间相关函数,推导了弱湍流起伏条件下大气闪烁频谱的表达式,分析了接收孔径对大气闪烁频谱的影响.通过完成水平大气传输实验,实际测量了孔径接收下的大气闪烁频谱.实验结果验证了理论计算.结果表明,孔径接收下的大气频谱分为低频段和高频段两部分,低频谱为常数,高频谱呈幂指数关系变化,且幂指数为-11/3;随着接收孔径增大,频谱在各频率点上的幅值逐渐减小,其形状保持不变.
闪烁频谱 相关函数 孔径接收 激光大气传输
哈尔滨工业大学,可调谐激光技术国家级重点实验室,哈尔滨,150001
基于孔径接收的对数振幅时间相关函数,结合星地激光下行链路的实际情况,推导了适用于星地下行孔径接收的闪烁频谱表达式.进而分析了孔径尺度和湍流外尺度对闪烁频谱的影响.结果表明,下行孔径接收闪烁频谱分为低频段和高频段两个区间,低频段为常数,高频段呈幂指数规律变化,且幂律的绝对值为11/3.当接收孔径增加时,频谱的幅值和宽度逐渐减小,其形状保持不变.随着等效湍流外尺度的增加,低频谱的幅值逐渐增大,高频谱保持不变.
星地激光通信 闪烁频谱 孔径接收 下行链路
哈尔滨工业大学可调谐气体激光器国家重点实验室, 哈尔滨 150001
基于孔径接收的对数振幅相关函数,结合星地激光下行链路的实际情况,推导了星地下行孔径接收的闪烁频谱表达式。分析了天线孔径和天顶角对闪烁频谱的影响。通过恒星观测实验,对下行孔径接收的闪烁频谱进行了实际测量。实验结果验证了理论计算。研究表明,下行孔径接收的闪烁频谱分为低频段和高频段两部分。低频谱为常量,高频谱呈指数关系变化,指数下降因子为(-11/3)。随着接收孔径尺度增加或天顶角减小,频谱幅值逐渐减小,但闪烁频谱的形状保持不变。
光通信 星地激光通信 闪烁频谱 孔径接收 下行链路
