[发明专利]双向大气湍流光传输信道的不对称度测量方法

摘要

本发明涉及一种双向大气湍流光传输信道的不对称度测量方法,其特征在于：首先使用双向大气湍流光传输信道的光波到达角起伏方差测量系统来测量两个传输方向上的光波到达角起伏方差；然后根据两个传输方向上的到达角起伏方差计算位于z=L/4和z=3L/4处的两个随机相位屏的有效相干长度，最后根据随机相位屏Pl和随机相位屏Pr的有效相干长度来计算出双向大气湍流光传输信道的不对称度。其通过测量双向大气湍流光传输信道的光波到达角起伏方差来获得双向大气湍流光传输信道的不对称度，从而为双向自由空间光通信系统的不同传输方向链路的性能分析及优化设计提供实际数据支持。

主权项

1.一种双向大气湍流光传输信道的不对称度测量方法，其特征在于：首先使用双向大气湍流光传输信道的光波到达角起伏方差测量系统来测量两个传输方向上的光波到达角起伏方差；然后根据两个传输方向上的到达角起伏方差计算位于z＝L/4和z＝3L/4处的两个随机相位屏的有效相干长度，其中z轴与传输路径重合，L为传输路径的长度，传输路径的A端位于z＝0处，传输路径的B端位于z＝L处，位于z＝L/4的随机相位屏被称为随机相位屏Pl，位于z＝3L/4的随机相位屏被称为随机相位屏Pr，用随机相位屏Pl和随机相位屏Pr来等效表示连续大气湍流；最后根据如下公式计算双向大气湍流光传输信道的不对称度：其中表示从A端传到B端的孔径平均到达角起伏方差，表示从B端传到A端的孔径平均到达角起伏方差；双向大气湍流光传输信道的光波到达角起伏方差测量系统由第一激光器、第一单模光纤、第一透镜、第一分光器、第二透镜、第一CCD探测器、第二分光器、第三透镜、第二单模光纤、第二激光器、第四透镜、第二CCD探测器、第一计算机、第二计算机组成；第一激光器发出的光信号C001先进入第一单模光纤再经过第一透镜和第一分光器发射到大气湍流信道中，光信号C001传输到达另一端后经第二分光器和第四透镜入射到第二CCD探测器上；第二激光器发出的光信号C002先进入第二单模光纤再经过第三透镜和第二分光器发射到大气湍流信道中，光信号C002传输到达另一端后经第一分光器和第二透镜入射到第一CCD探测器上；第一CCD探测器的输出图像由第一计算机采集和处理，第二CCD探测器的输出图像由第二计算机采集和处理；第一CCD探测器位于第二透镜的焦点位置，第二CCD探测器位于第四透镜的焦点位置，第一单模光纤的出射端位于第一透镜的焦点位置，第二单模光纤的出射端位于第三透镜的焦点位置；把第一激光器所在的一端当作传输路径的A端，把第二激光器所在的一端当作传输路径的B端；光波经第一分光器到达第二透镜再透过第二透镜时的有效通光直径等于光波经第二分光器到达第四透镜再透过第四透镜时的有效通光直径，即传输路径的A端的等效圆形接收孔径直径等于传输路径的B端的等效圆形接收孔径直径；为了使传输的光波能被近似为球面波，要求且其中w_0,A和w_0,B分别为第一透镜和第三透镜的出射光束的半径，k为对应的光波波数。