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大气闪烁的时间频域特性研究

沈红 范承玉 于龙昆

沈红, 范承玉, 于龙昆. 大气闪烁的时间频域特性研究[J]. 红外与激光工程, 2015, 44(4): 1301-1305.
引用本文: 沈红, 范承玉, 于龙昆. 大气闪烁的时间频域特性研究[J]. 红外与激光工程, 2015, 44(4): 1301-1305.
Shen Hong, Fan Chengyu, Yu Longkun. Characteristics of the temporal spectrum of atmospheric scintillation[J]. Infrared and Laser Engineering, 2015, 44(4): 1301-1305.
Citation: Shen Hong, Fan Chengyu, Yu Longkun. Characteristics of the temporal spectrum of atmospheric scintillation[J]. Infrared and Laser Engineering, 2015, 44(4): 1301-1305.

大气闪烁的时间频域特性研究

详细信息
    作者简介:

    沈红(1988-),女,博士生,主要从事激光大气传输和空间光通信方面的研究.Email:shustc@mail.ustc.edu.cn

  • 中图分类号: TN929.1

Characteristics of the temporal spectrum of atmospheric scintillation

  • 摘要: 为了深入认识大气闪烁的时间频域特性,给在大气中工作的光学系统的工程设计和性能评估提供参考,理论推导了大气闪烁功率谱的通用解析表达式,数值研究了不同传输条件下大气闪烁的时间频域特性.孔径接收下,对于水平均匀路径,平面波闪烁功率谱高频区近似呈现-17/3幂率,球面波近似呈现-11/3幂率;对于整层下行路径,高频区均近似呈现-17/3幂率,低频区与高频区之间存在一缓变区,孔径越大,缓变区越宽.典型大气条件下低频区加上缓变区的频谱宽度约为150 Hz.
  • [1] Yuan Xiuhua, Zhao Ming, ZhaoYanli. Analysis and resolution for wireless optical communication in turbulent atmosphere[J]. Infrared and Laser Engineering, 2012, 41(2): 415-422. (in Chinese) 元秀华, 赵茗, 赵彦立. 湍流大气对无线光通信影响分析及解决方案 [J]. 红外与激 光工程, 2012, 41(2): 415-422.
    [2]
    [3] Andrews L C, Phillips R L. Laser Beam Propagation through Random Media [M]. Berlin: SPIE, 2005.
    [4]
    [5] Clifford S F. Temporal-frequency spectra for a spherical wave propagating through atmospheric turbulence[J]. Opt Soc Am, 1971, 61(10): 1285-1292.
    [6]
    [7]
    [8] Rao Ruizhong. Light Propagation in the Turbulent Atmosphere[M]. Hefei: Anhui Science and Technology Press, 2005. (in Chinese) 饶瑞中. 光在湍流大气中的传播[M]. 合肥: 安徽科学技术出版社, 2005.
    [9] Vetelino F S, Young C, Andrews L, et al. Aperture averaging effects on the probability density of irradiance fluctuations in moderate-to-strong turbulence[J]. Appl Opt, 2007, 46(11): 2099-2108.
    [10]
    [11]
    [12] Lou Yan, Jiang Huilin, Chen Chunyi, et al. Analysis of experimental data of the scintillation fluctuation and spot area in atmosphere laser communication[J]. Infrared and Laser Engineering, 2011, 40(3): 515-519. (in Chinese) 娄岩, 姜会林, 陈纯毅, 等. 激光大气湍流传输光强起伏及光斑面积实验分析[J]. 红外与激光工程, 2011, 40(3): 515-519.
    [13]
    [14] Sasiela R J. Electromagnetic wave propagation in turbulence [M]. Berlin: SPIE, 2007.
    [15]
    [16] Tyson R K, Frazier B W. Field Guide to Adaptive Optics [M]. Berlin: SPIE, 2004.
    [17] Li Xiaofeng. The Principle and Technology of the Satellite-to- ground Laser Communication Links[M]. Beijing: National Defend Industry Press, 2007: 129-130. (in Chinese) 李晓峰. 星地激光通信链路原理与技术[M]. 北京: 国防工业出版社, 2007: 129- 130.
  • [1] 饶瑞中.  现代大气光学及其在光电工程应用中的问题分析与展望(特邀) . 红外与激光工程, 2022, 51(1): 20210818-1-20210818-10. doi: 10.3788/IRLA20210818
    [2] &陈双远, &张芳, 齐琳琳, 韩成鸣, 曾丽, 许方宇.  国内典型天文台站大气红外背景辐射实测分析 . 红外与激光工程, 2019, 48(12): 1203010-1203010(9). doi: 10.3788/IRLA201948.1203010
    [3] 胡月宏, 宗飞, 吴敏, 封双连, 李志朝.  等晕角测量结果对比分析 . 红外与激光工程, 2016, 45(S2): 26-29. doi: 10.3788/IRLA201645.S217001
    [4] 徐梦春, 徐青山.  气溶胶粒子特性和垂直分布对辐射的影响 . 红外与激光工程, 2016, 45(2): 211002-0211002(7). doi: 10.3788/IRLA201645.0211002
    [5] 颜召军, 杨朋千.  层向多层共轭自适应光学系统的模拟 . 红外与激光工程, 2016, 45(9): 918005-0918005(6). doi: 10.3788/IRLA201645.0918005
    [6] 刘栋, 戴聪明, 魏合理.  中高层大气CO2临边辐射院模拟与观测对比分析 . 红外与激光工程, 2016, 45(2): 211001-0211001(7). doi: 10.3788/IRLA201645.0211001
    [7] 曹开法, 黄见, 胡顺星.  边界层臭氧差分吸收激光雷达 . 红外与激光工程, 2015, 44(10): 2912-2917.
    [8] 向劲松, 张明杰.  一种空间激光通信中模拟湍流效应的新方法 . 红外与激光工程, 2015, 44(9): 2721-2725.
    [9] 林勇, 徐智勇, 汪井源, 宋超, 王荣, 耿常锁.  雾环境下非视距散射光通信最佳链路分析 . 红外与激光工程, 2015, 44(2): 705-710.
    [10] 胡冬冬, 舒志峰, 孙东松, 张飞飞, 窦贤康.  瑞利测风激光雷达夜间准零风层观测结果分析 . 红外与激光工程, 2015, 44(2): 482-485.
    [11] 何鑫, 龙兴武, 周健, 聂晓明.  空间滤波测速仪中差分滤波器结构的优化 . 红外与激光工程, 2015, 44(12): 3769-3774.
    [12] 安其昌, 张景旭, 杨飞.  基于加速度信号的TMT三镜镜面jitter测量 . 红外与激光工程, 2015, 44(10): 2970-2974.
    [13] 沈红, 范承玉.  信道相关对空间分集接收信号闪烁的影响 . 红外与激光工程, 2015, 44(8): 2523-2527.
    [14] 王利国, 吴振森, 王明军, 王万君, 张耿.  湍流大气中部分相干光二阶统计特性的三参数模型及其应用 . 红外与激光工程, 2015, 44(1): 317-320.
    [15] 宗飞, 张志刚, 王柯, 霍文, 胡月宏, 常金勇, 强希文.  新疆戈壁地区近湖面大气湍流强度测量与分析 . 红外与激光工程, 2015, 44(S1): 104-108.
    [16] 张洪建, 韦宏艳, 贾锐, 程玲.  斜程大气湍流中成像系统分辨率的影响因素研究 . 红外与激光工程, 2015, 44(5): 1569-1573.
    [17] 周文超, 胡晓阳, 云宇, 田小强, 黄德权.  瑞利信标非等晕性误差测量试验研究 . 红外与激光工程, 2014, 43(6): 1943-1949.
    [18] 孙刚, 翁宁泉, 张彩云, 高慧, 吴毅.  基于NOAA模式的典型地区大气湍流高度分布 . 红外与激光工程, 2014, 43(2): 388-393.
    [19] 程巳阳, 高闽光, 徐亮, 冯明春, 张天舒, 刘建国, 刘文清.  高温气体浓度光谱分析中的温度修正方法 . 红外与激光工程, 2013, 42(2): 413-417.
    [20] 都文和, 周志明, 刘道森, 蔡成江, 堵秀凤, 李锐, 张光宇, 杨玉强.  非柯尔莫哥洛夫湍流对星光到达角起伏影响研究 . 红外与激光工程, 2013, 42(10): 2778-2783.
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-08-12
  • 修回日期:  2014-09-14
  • 刊出日期:  2015-04-25

大气闪烁的时间频域特性研究

    作者简介:

    沈红(1988-),女,博士生,主要从事激光大气传输和空间光通信方面的研究.Email:shustc@mail.ustc.edu.cn

  • 中图分类号: TN929.1

摘要: 为了深入认识大气闪烁的时间频域特性,给在大气中工作的光学系统的工程设计和性能评估提供参考,理论推导了大气闪烁功率谱的通用解析表达式,数值研究了不同传输条件下大气闪烁的时间频域特性.孔径接收下,对于水平均匀路径,平面波闪烁功率谱高频区近似呈现-17/3幂率,球面波近似呈现-11/3幂率;对于整层下行路径,高频区均近似呈现-17/3幂率,低频区与高频区之间存在一缓变区,孔径越大,缓变区越宽.典型大气条件下低频区加上缓变区的频谱宽度约为150 Hz.

English Abstract

参考文献 (17)

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