多層共軛自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)共軛高度的研究

1、 分類號 密級 UDC 1 注 學(xué) 位 論 文 多層共軛自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)共軛高度的研究 （題名和副題名） 張旭紅 （作者姓名） 指導(dǎo)教師姓名 榮 健 教 授 電子科技大學(xué) 成 都

2、 （職務(wù)、職稱、學(xué)位、單位名稱及地址） 申請專業(yè)學(xué)位級別 碩士 專業(yè)名稱 光 學(xué) 論文提交日期 2012.03 論文答辯日期 2012.05 學(xué)位授予單位和日期 電子科技大學(xué) 答辯委員會主席 評閱人

3、 年 月 日 摘要 I 摘 要 隨著科技的發(fā)展，星空的探索對人類具有越來越深遠(yuǎn)的意義，人們對通信速率的要求也日漸提升，普通的微波通信已不能滿足人們的需求，人們著眼于有著更快通信速率，更高抗干擾性的光波通信。當(dāng)光波在通過大氣層時，受大氣湍流的影響會產(chǎn)生波前畸變影響通信質(zhì)量。為解決此問題，人們采用自適應(yīng)光學(xué)技術(shù)，它能實(shí)時感知由大氣擾動、環(huán)境溫度起伏等因素造成的波面畸變，并通過調(diào)整光學(xué)系統(tǒng)而實(shí)

4、現(xiàn)實(shí)時畸變的補(bǔ)償。然而，光束在湍流大氣傳播中存在的“波前位錯”現(xiàn)象阻礙了自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)對畸變波波前位相的精確重建，加上大氣非等暈的影響，使一般自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)只能在一個很小的視場內(nèi)進(jìn)行高清晰度成像，在典型情況下只有微弧度量級。特別是當(dāng)觀察目標(biāo)稍微偏離光軸時，分辨率便明顯下降，這就大大限制了自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)推廣應(yīng)用。為獲得更大的視野范圍，多層共軛自適應(yīng)光學(xué)的提出能有效的增大系統(tǒng)等暈角，成為當(dāng)今國際校正光學(xué)研究的熱點(diǎn)之一，也是自適應(yīng)光學(xué)技術(shù)未來

5、發(fā)展方向。 本文研究多層共軛自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)中的雙層共軛系統(tǒng)和三層共軛系統(tǒng)。推導(dǎo)多層共軛自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)等暈角增益倍數(shù)公式，排除選擇工作波長和天頂角對等暈角大小的影響，僅從大氣折射率結(jié)構(gòu)常數(shù)，變形鏡個數(shù)及共軛位置出發(fā)討論變形鏡個數(shù)與各變形鏡共軛高度對系統(tǒng)等暈角增益效果的影響。在原有的雙層共軛系統(tǒng)控制向量表達(dá)式的基礎(chǔ)上，給出三層共軛系統(tǒng)控制向量的具體表達(dá)式。并結(jié)合我國合肥地區(qū)不同季節(jié)的大氣結(jié)構(gòu)常數(shù)，采用迭代逼近法分別計(jì)算了平程模式下，平面波與

6、球面波傳輸兩種情況下，雙層共軛與三層共軛系統(tǒng)各層共軛位置。 同時本文考慮星地通信領(lǐng)域?qū)獠p向傳輸?shù)牡男枰?，除對雙層共軛系統(tǒng)和三層共軛系統(tǒng)常規(guī)地面觀察下行鏈路各層在不同季節(jié)的最佳共軛位置和等暈角最大增益倍數(shù)進(jìn)行分析外，還計(jì)算了上行鏈路共軛位置等相關(guān)數(shù)據(jù)。對所得數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，尋求適宜四季的雙，三層共軛系統(tǒng)上下鏈路最佳共軛位置。對比雙層共軛系統(tǒng)和三層共軛系統(tǒng)對等暈角的增益效果，并分析各系統(tǒng)上下行鏈路等暈角增益差異。在垂程傳輸模式下，雙，三層