其中W^2 (f)是波阵面的光谱功率,r0为可视参数,f是空间频率,L0是外部尺寸,Li是内部尺寸,这些参数的单位分别为rad,m,m-1。由于大气像差和光束扩束器的像散,斯特列尔比SR=0.34。经过一个激励器影响半径为4.0cm的自适应镜校正后,斯特列尔比为0.87。经过全程传播到达目标后,光斑直径为50cm,剩下56%的能量,相对于没有自适应镜时能量的22%,有了明显的提高。由于没有考虑大气对光学元件散射效应的衰减效应,所以实际中传输到的光更加少。 图1.地对空激光通信系统示意图
表1.关键参数 ###激光器光束初始化set/alias/offwavelength/set 1 .48 # 设置激光器波长array/set 1 256 # 设置计算初始矩阵大小units/s 1 .1gauss/c/c 1 1 1.25 # 定义高斯光束clap/cir/con 1 1.25energy/norm 1 1. # 能量归一化设置set/density 64 # 设置画图线条密度title 1: starting laser distributionplot/watch ex26_1.pltplot/liso nsl=64 xr=1.5 yr=1.5 # 绘制激光束初始强度曲线####激光器初始光束相位分布如图1所示: 图1激光器光束初始分布 ##光束扩束器(20X)模拟mirror 1 20 focallength # 扩束器透镜1焦距设置为20cm.dist -420 # 透镜分离mirror 1 400 focallength #扩束器透镜2焦距设置为400cm.abr/ast 1 .2 45 # 光束峰谷像散设置clap/cir/con 1 25 # 设置孔径光阑直径50phase/random/kolmogorov 1 10. 7 # 光束附加大气像差strehltitle 2: phase after beam expander and atmoshpheric turbulenceplot/watch ex26_2.pltplot/liso/phase xr=30 yr=30 nsl=64 min=-6 max=6 图2.经过扩束器及大气干扰后光束相位分布 ####光束传输至自适应镜adapt 1. 4. # 自适应镜对光束的曲率半径影响为4cmstrehltitle 3: phase after adaptive optic correctionplot/watch ex26_3.pltplot/liso/phase xr=30 yr=30 nsl=64 min=-6 max=6 2####光束经过自适应镜之后的相位分布如图3 图3.光束经过自适应镜校正之后的相位分布 ####光束传输至转换镜dist 5e7 #光束传输500km至转换镜title 4: irradiance at relay mirror before apertureplot/watch ex26_4.pltplot/liso xr=300 yr=300 nsl=64####光束到达转换镜前的相位分布如图4所示: 图4.光束到达转换镜前的相位分布 ####光束传输经过转换镜clap/cir/con 1 75 # aperture of 1.5 m. dia. for relaytitle 5: irradiance at relay mirror after apertureplot/watch ex26_5.pltplot/liso xr=300 yr=300 nsl=64mirror 1 3e8 focabr/ast 1 .3 90####光束经过转换镜后相位分布如图5所示: 图5.光束经过转换镜后相位分布 ####光束传输至聚焦镜dist 3e8 #光束传输3000km至聚焦镜clap/cir/con 1 200 # 聚焦镜孔径直径4menergytitle 6: irradiance on focusing mirrorplot/watch ex26_6.pltplot/liso xr=300 yr=300 nsl=64####光束传输至聚焦镜相位分布如图6所示: 图6.光束传输至聚焦镜相位分布 ####光束经过聚焦镜传输至聚焦靶面后相位分布phase/random 1 .1 50 # 聚焦镜附加随机像差mirror 1 5e7 focallength # 聚焦镜焦距500kmdist 5e7 # 传输至靶面clap/cir/con 1 25 # 设置出瞳孔径直径50cmenergytitle 7: target irradiance inside 50 cm.plot/watch ex26_7.pltplot/liso xr=50 yr=50 nsl=64end####光束传输至聚焦靶面后相位分布如图7所示: 图7.光束传输至聚焦靶面后相位分布