概述
雷射在大氣湍流中傳輸時會拾取大氣湍流導致的相位畸變,特別是在長距離傳輸的雷射通信系統中。這種畸變會使傳輸雷射的波前劣化。通過在系統中引入自我調整光學系統,可以對雷射傳輸時拾取的低頻畸變進行校正,從而顯著提升傳輸雷射的Strehl ratio。
圖1 雷射通信系統示意圖
系統描述
本例介紹了大氣湍流像差對應命令phase/random/kolmogorov以及自我調整光學命令adapt的使用。大氣湍流對於雷射波前的影響可以採用Kolmogorov功率譜模型表徵:
其中 是波陣面的光譜功率, 為可視參數, 是空間頻率, 是外部尺寸, 是內部尺寸,這些參數的單位分別為rad, 。
自我調整模型中,假設所有的驅動器都是一樣的並且均勻分佈在一個正方形的口徑中,使用者可以自訂驅動器影響函數的空間寬度。對於空間波長大於用戶自訂空間寬度的成分,自我調整默認完全校正。
引入自我調整光學系統後,經過大氣傳輸的雷射光斑的初始Strehl ratio從0.04被顯著提升到了0.87。
模擬結果
圖2 經過大氣傳輸的雷射波前分佈,此時對應的Strehl ratio為0.04
圖3經過自我調整光學矯正後的大氣傳輸雷射波前分佈,此時對應的Strehl ratio為0.87
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