| 大气湍流对空间相干光通信的相干探测性能影响 |
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| 作者姓名： | 刘宇韬 徐苗 付兴虎 付广伟 |
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| 作者单位： | 1.燕山大学信息科学与工程学院,河北省特种光纤与光纤传感重点实验室;2.自然资源部海洋观测技术重点实验室 |
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| 基金项目： | 国家重点研究发展计划 批准号:2019YFC1407904;河北省自然科学基金 批准号:F2022203011;河北省高等学校科学技术研究项目 批准号:QN2022112;自然资源部海洋观测技术重点实验室开放基金 批准号:2021klootA07 资助的课题~~; |
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| 摘 要： | 空间相干光通信被认为是突破现有高速空间通信瓶颈的重要手段,但其应用受到大气湍流的极大限制.为此,本文首先基于Huygens-Fresnel原理和低频补偿功率谱反演法,研究了高斯光束经大气湍流传输后振幅和相位的随机分布特性;然后,利用相干混频效率及通信误码率模型,获得大气湍流对空间相干光通信系统性能的影响规律;最后,搭建激光外差探测实验系统,定量研究了大气湍流对空间相干光通信相干探测性能的影响.结果表明:弱湍流条件下,空间相干光通信性能几乎不受大气湍流的影响;中等强度湍流影响下,相干混频效率会随着湍流强度的增大而迅速下降,但通过提高单比特光子数可以有效抑制湍流对通信性能的负面影响;强湍流会显著破坏光束相干性,使得相干混频效率趋近于零,即使提高单比特光子数也无法有效改善通信性能.大气湍流是空间相干光通信发展的重要限制因素,该研究可为空间相干光通信系统性能评估提供有益参考.
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| 关 键 词： | 空间相干光通信 大气湍流 混频效率 误码率 |
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