【摘 要】
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作为未来移动通信的最佳方式之一,无线激光通信具有高速率、大带宽、保密性好等优点,但其性能却受到大气湍流效应的严重制约。部分相干光可有效抑制激光在大气湍流中传输产生的
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作为未来移动通信的最佳方式之一,无线激光通信具有高速率、大带宽、保密性好等优点,但其性能却受到大气湍流效应的严重制约。部分相干光可有效抑制激光在大气湍流中传输产生的负面影响,其应用对于无线激光通信的性能改善有着重要意义。目前,部分相干光的产生方式有限。设计与实现一种适用于无线激光通信的高功率输出、可快速预置光场的部分相干光产生系统,具有重要学术意义和应用价值。论文从光的相干性理论出发,介绍了时间相干性、空间相干性、复相干函数等部分相干光特性与高斯谢尔模光束模型等基本理论。在分析研究已有的部分相干光产生方法的基础上,针对大气环境下无线光通信的应用需求,研究设计了一种产生部分相干光的新方案,利用铌酸锂调制器和单模光纤分路器设计了光纤阵列产生部分相干光原理系统。基于高斯光束阵列相干合成理论,分析计算了径向阵列光束合成的光强分布,研究了阵列光束间距、子光束相位分布起伏方差对于合成光强分布及其空间相干性的影响,结果表明横向相干长度随相位起伏方差的增加而减小。设计并研制了FPGA相位调制器驱动电路可为相位调制器提供50kHz,±5V的模拟电压输出。利用光纤阵列部分相干光产生原理系统对七路径向排布随机相位阵列光束部分相干合成光强分布与空间相干性进行了测试,初步验证了方案的可行性。
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