大气对空间激光通信的影响及其自适应光学补偿效果的研究

【摘要】： 本论文分析和论述了大气扰动对空间激光通信的影响以及利用自适应光学系统校正低阶模式波前误差理论。 论文作者讨论了大气扰动对空间激光通信的影响，特别是大气湍流对空间激光通信的影响。提出了利用自适应光学系统校正低阶模式波前误差的方法与理论依据，引入规格化的相位谱，推导了大气湍流相位结构函数、低阶模式校正后的残余相位结构函数以及斯特列尔比。给出了在各种不同大气湍流强度、不同相位谱空间频率的下降因子时，大气湍流相位波前低阶模式完全校正后和倾斜部分校正时的斯特列尔比的计算结果。利用激光大气传输四维数值模拟程序和实测的大气参数对激光大气传输湍流效应及其自适应光学相位补偿进行了数值模拟研究，并进行了校正低阶模式波前误差的实验研究。通过低阶校正模式波前误差提高了探测器接收光强，并有效校正了波前倾斜。