湍流像差论文-罗文,耿超,李新阳

湍流像差论文-罗文,耿超,李新阳

导读:本文包含了湍流像差论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:光通信,光纤耦合,大气湍流像差,自适应光纤耦合器

湍流像差论文文献综述

罗文,耿超,李新阳[1](2014)在《大气湍流像差对单模光纤耦合效率的影响分析及实验研究》一文中研究指出空间激光到单模光纤(SMF)耦合技术是自由空间激光通信中的关键技术之一。在Matlab环境下仿真分析了单项波前像差和大气湍流像差对空间光到SMF耦合效率的影响,研究了随机并行梯度下降(SPGD)算法校正大气湍流中整体倾斜像差的迭代过程及对耦合效率的影响。仿真结果表明,SMF耦合效率随单项波前像差均方根(RMS)增加而降低,校正大气湍流中整体倾斜像差后,SMF耦合效率都有提高;当D/r0较小时,大气湍流像差中影响SMF耦合效率的主要像差为倾斜像差。搭建了基于SPGD算法的闭环控制系统,利用自适应光纤耦合器(AFC)校正模拟湍流倾斜像差后,SMF平均耦合效率从30.07%提升到了61.72%;耦合效率的均方误差(MSE)从7.28%降低到2.16%。(本文来源于《光学学报》期刊2014年06期)

武云云,李新阳,饶长辉[2](2013)在《大气湍流像差对空间零差二进制相移键控相干光通信误码性能的影响》一文中研究指出通过研究不同大气湍流条件下的系统误码率(BER)来说明大气湍流引起的波前畸变给零差二进制相移键控(BPSK)相干光通信系统带来的恶劣影响。结果显示,大气湍流引起的像差可以独立于系统信噪比(SNR)作用于相干光通信系统,导致误码出现。即使在SNR无限大的情况下,当接收光信号的波面峰谷值(PV)大于一个波长后,就容易出现误码;并且随着SNR的降低,对波面PV的要求更加严格。另外,大气湍流引起的光强起伏和相位畸变会导致相干混频效率急剧下降,从而增加系统误码率。(本文来源于《光学学报》期刊2013年06期)

马慧敏,张京会,张鹏飞,范承玉[3](2011)在《基于随机并行梯度下降算法的湍流像差校正仿真》一文中研究指出随机并行梯度下降(SPGD)算法可不依赖波前探测直接优化系统性能指标来校正畸变波前。建立了基于随机并行梯度下降算法控制的61单元湍流校正仿真模型,实现了通过该算法控制倾斜镜和变形镜对湍流引起的像差的校正。结果发现,该算法能够找到补偿湍流像差所需的倾斜镜和变形镜的最优面形。采用SPGD算法控制,倾斜镜校正后,远场光斑质心更靠近轴心而且轴上斯特列尔比有所提高;倾斜镜和变形镜共同校正比变形镜单独校正的效果好,这也说明倾斜镜的校正是有效的。(本文来源于《红外与激光工程》期刊2011年09期)

赵贵燕,张逸新,王建宇,贾建军[4](2010)在《大气湍流像差散焦和像散与高斯涡旋光束焦面光强》一文中研究指出分别研究了构成大气湍流波像差中的散焦和像散两个低阶像差对高斯涡旋激光束传输和成像的影响.采用菲涅耳-基尔霍夫衍射积分理论和大气湍流波相位结构函数的平方近似研究了聚焦高斯涡旋光束在大气湍流中散焦和像散影响下焦面光强的分布特性.导出了斜程传输条件下接收面上平均光强分布的积分表达式,并采用数值模拟方法研究湍流强度、传输距离和拓扑电荷对焦面光强的调制规律.结果表明:在弱湍流起伏区域,散焦和像散两类像差对高斯涡旋光束的光强分布影响都很小,可以忽略;在中等湍流区域,随着光束传输距离和湍流强度的增加,两类像差都导致高斯涡旋光束的光强峰值降低、束径扩展、中心暗斑扩大.当单拓扑电荷高斯涡旋光束传输时,在同等传输条件下,像散导致的光强峰值降低比散焦更严重,主亮斑区域外的次级亮环强度更大,光斑和中心暗斑扩展更明显.与单拓扑电荷光束相比较,散焦和像散导致双拓扑电荷光束的扩展更加明显,中心光斑更大,亮环区域外的次级亮环更明显;但是,由于光的相干性的降低和光束的偏折效应,像散导致光束中心的暗斑变为次级亮斑.(本文来源于《物理学报》期刊2010年02期)

赵贵燕[5](2009)在《湍流大气低阶像差对聚焦高斯涡旋光束焦面光强的影响》一文中研究指出激光在大气中传输过程中因大气湍流的存而出现光束的迅速扩展,从而使激光远距离光通信应用受到极大的限制。正因为如此,湍流对大气中传输激光束质量的影响引起国内外很多学者的关注。而希望通过自适应光学技术减小湍流引起的像差,提高传输光束质量,人们必须了解大气湍流各级子像差对传输光束波前的影响。因此,研究湍流各级子像差对涡旋光束的影响,对湍流大气光传输理论的研究,对涡旋光束在大气光通信中的实际应用,都具有重要的意义。本文主要研究湍流大气叁种低阶像差对高斯背景聚焦涡旋光束焦面光强空间分布的影响。通过利用大气像差的Zernike多项式展开,研究了叁种湍流低阶像差,即:倾斜、散焦和象散对聚焦高斯涡旋光束的影响,同时分析了叁种像差和湍流总像差的差异,分别得出了叁种大气湍流像差对聚焦高斯涡旋光束焦面光强分布的影响规律。在菲涅尔—基尔霍夫衍射积分理论的基础上,利用Zernike多项式的展开,得出了大气湍流中叁种低阶像差的波相位函数,并由此得出了斜程传输条件下叁种像差对应的涡旋光束焦面光强的分布方程。采用数值模拟的方法研究了不同湍流强度、传输距离和拓扑荷条件下叁种低阶像差的影响规律。研究结果表明:1、叁种低阶像差中,倾斜像差的影响最大。在弱湍流区域,湍流倾斜像差为主要影响,散焦和象散两种像差的影响可以忽略;在中等湍流区域倾斜像差的影响仍是最大。2、在弱湍流区域,散焦和象散两种像差影响很小,可以忽略;而在中等湍流区域,散焦和象散两种像差的影响都十分显着,不能被忽略。3、在中等湍流区域,对于双拓扑荷的涡旋光束,湍流象散对其焦面中心处光强的调制作用大于倾斜像差,并逐渐由涡旋光束形成高斯分布包络,因此湍流象散可以用来控制和调制带有双拓扑荷的聚焦高斯涡旋光束焦面中心处的光强。4、湍流强度、传输距离和拓扑荷叁个参数的变化,可以引起叁种低阶像差影响下涡旋光束焦面光强分布的变化。尤其对于湍流象散像差,拓扑荷的影响十分显着。(本文来源于《江南大学》期刊2009-07-01)

仓吉[6](2009)在《湍流像差对大气通信会聚光束和光子轨道角动量的影响》一文中研究指出激光束在大气中传输的理论研究对激光通信、雷达和激光武器等领域有重要意义。大气中的湍流对激光束的影响占突出地位。本文主要研究斜程和水平路径湍流大气对传输不同光源特性激光束的影响。根据广义惠更斯-菲涅耳原理和相位结构函数的平方近似,利用数值方法研究了相干和部分相干涡旋光束通过湍流大气传输后焦面光强分布特性;利用张量积分的方法给出了部分相干空心光束和平顶光束通过湍流大气传输后的光强和交叉谱密度的解析表达式;通过将圆形孔径函数展开为复高斯函数迭加的方法给出了受限贝塞尔-高斯光束通过湍流大气传输的轴上点光强分布的解析表达式;导出了湍流大气中传输J0相关部分相干束的交叉谱密度、光强分布和光束扩展的解析表达式。分析了大气折射率结构常数、天顶角、焦距、光束拓扑荷和湍流外尺度等因素对上述不同特性激光束接收面光强分布和空间相干性的影响。湍流越强,传输过程中空间相干度曲线的起伏现象消失的越快。通过将湍流总体像差分解为倾斜、散焦、像散、彗差等各阶湍流像差,研究了这些低阶湍流像差对自由空间光通信中单光子轨道角动量态探测概率的影响;得出湍流像差阶数越高,其对光子轨道角动量态的影响一般越小。在自适应光学的像差校正中,应首先校正湍流波面倾斜像差。(本文来源于《江南大学》期刊2009-06-01)

邵力,鲜浩[7](2004)在《变形镜参数变化对湍流像差校正效果的影响》一文中研究指出利用61单元自适应光学系统湍流校正过程仿真模型,分析计算了变形镜的交连值、高斯 指数与自适应光学系统校正能力的关系。发现当交连值的稳定性变差时,引起校正效果的波动程度与高斯指数有关。高斯指数取1.9~2.1时,波前位相差的校正效果受交连值变化的影响最大,原因是校正算法的前提为各个驱动器的影响函数是线性迭加的。(本文来源于《光电工程》期刊2004年05期)

沈锋,姜文汉[8](2003)在《激光导引星大气湍流波前非等晕性误差的像差模式分解》一文中研究指出激光导引星概念解决了自适应光学技术的信标问题 ,同时带来了无法克服的非等晕性误差。将高度聚焦非等晕性误差和角度非等晕性误差统一起来考虑 ,分析激光导引星的大气湍流波前各阶模式的非等晕性误差 ,并给出了解析模型。同时分析了瑞利导星和钠导星的大气湍流波前的模式非等晕性相对误差 ,在没有角度偏离的情况下 ,90km的钠导星的模式非等晕性误差明显小于 15km的瑞利导星 ,但是它对角度的敏感程度却远远大于瑞利导星。采用激光导引星的自适应光学系统用于大气湍流的校正 ,选择较低阶的模式校正就可以达到较好的效果 ,而且即使目标与导引星的偏角大于等晕角 ,选择低阶模式也可以达到有效的部分校正效果(本文来源于《光学学报》期刊2003年03期)

万敏,苏毅,向汝建[9](2001)在《激光导引星自适应光学系统对大气湍流低阶像差校正效果分析》一文中研究指出用于补偿大气湍流引起的光波相位扰动的自适应光学系统需要使用来自信标的光,测量大气的波前畸变信息,测量结果反回来控制波前校正以补偿待测波前的畸变。理想系统中的波前补偿意味着对畸变波前相位扰动的完全补偿,事实上很多因素不能得到理想的补偿效果。其一,由于实际自适应光学系统的时间滞后,使得t时刻从信标光获得的大气湍流信息,只能用于补偿t+△t时刻的光波。其二,是波前传感器间距和变形镜(DM)驱动元间距决定了自适应光学系统对相位扰动响应的最高空间频率。(本文来源于《中国工程物理研究院科技年报(2001)》期刊2001-06-30)

万敏,苏毅,向汝建[10](2001)在《激光导引星自适应光学系统对大气湍流低阶像差校正效果分析》一文中研究指出在对大气湍流相位扰动进行 Zernike多项式展开的基础上 ,通过对信标和目标光的Zernike系数相关因子的推导 ,得到了实际自适应光学系统 (系统存在时间滞后和有限的空间分辨率 )对相位扰动各阶像差的校正残差公式。同时结合实际 ,对瑞利导星以及钠导星自适应光学系统补偿大气湍流各阶像差的能力进行了计算和分析 ,为实际自适应光学系统的设计提供了理论参考(本文来源于《强激光与粒子束》期刊2001年03期)

湍流像差论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

通过研究不同大气湍流条件下的系统误码率(BER)来说明大气湍流引起的波前畸变给零差二进制相移键控(BPSK)相干光通信系统带来的恶劣影响。结果显示,大气湍流引起的像差可以独立于系统信噪比(SNR)作用于相干光通信系统,导致误码出现。即使在SNR无限大的情况下,当接收光信号的波面峰谷值(PV)大于一个波长后,就容易出现误码;并且随着SNR的降低,对波面PV的要求更加严格。另外,大气湍流引起的光强起伏和相位畸变会导致相干混频效率急剧下降,从而增加系统误码率。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

湍流像差论文参考文献

[1].罗文,耿超,李新阳.大气湍流像差对单模光纤耦合效率的影响分析及实验研究[J].光学学报.2014

[2].武云云,李新阳,饶长辉.大气湍流像差对空间零差二进制相移键控相干光通信误码性能的影响[J].光学学报.2013

[3].马慧敏,张京会,张鹏飞,范承玉.基于随机并行梯度下降算法的湍流像差校正仿真[J].红外与激光工程.2011

[4].赵贵燕,张逸新,王建宇,贾建军.大气湍流像差散焦和像散与高斯涡旋光束焦面光强[J].物理学报.2010

[5].赵贵燕.湍流大气低阶像差对聚焦高斯涡旋光束焦面光强的影响[D].江南大学.2009

[6].仓吉.湍流像差对大气通信会聚光束和光子轨道角动量的影响[D].江南大学.2009

[7].邵力,鲜浩.变形镜参数变化对湍流像差校正效果的影响[J].光电工程.2004

[8].沈锋,姜文汉.激光导引星大气湍流波前非等晕性误差的像差模式分解[J].光学学报.2003

[9].万敏,苏毅,向汝建.激光导引星自适应光学系统对大气湍流低阶像差校正效果分析[C].中国工程物理研究院科技年报(2001).2001

[10].万敏,苏毅,向汝建.激光导引星自适应光学系统对大气湍流低阶像差校正效果分析[J].强激光与粒子束.2001

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