《無線光通信中的部分相干光傳輸理論》是2016年科學出版社出版的圖書，作者是柯熙政、鄧莉君。
基本介紹
- 書名：無線光通信中的部分相干光傳輸理論
- 作者：柯熙政、鄧莉君
- 類別：圖書
- 出版社：科學出版社
- 出版時間：2016年11月1日
- 頁數：264 頁
- 定價：90 元
- 開本：16 開
- ISBN：9787030503589
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
無線雷射通信融合了光纖通信與微波通信的優點，但是完全相干雷射束在大氣中傳輸易受大氣湍流的影響，限制了無線雷射通信系統性能的進一步提高。部分相干光受大氣湍流影響小的優勢彌補了相干光的不足，具有潛在的套用前景。本書詳細介紹了完全相干光在大氣中傳輸的湍流效應及研究部分相干光傳輸的分析方法。對部分相干光在湍流大氣中的偏振特性、脈衝光束及部分渦旋光束的傳輸特性進行了分析。最後在分析陣列光束在大氣湍流中傳輸理論的基礎上，對部分相干陣列光束在非 Kolmogorov大氣湍流中的散斑特性進行了詳細的論述。
圖書目錄
目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 無線光通信與大氣湍流 1
1.2 大氣湍流效應研究進展 3
1.3 大氣湍流及其效應 5
1.3.1 湍流的形成 5
1.3.2 雷諾數 6
1.3.3 湍流的內、外尺度 7
1.3.4 湍流的特性 8
1.3.5 大氣結構常數 9
1.4 大氣湍流折射率起伏譜模型 11
1.4.1 光束擴展 13
1.4.2 光束漂移 14
1.4.3 光強閃爍 16
1.4.4 到達角起伏 16
1.4.5 大氣湍流模型 18
1.5 部分相干光 20
1.5.1 部分相干光的定義 20
1.5.2 空間-時間域 20
1.5.3 空間-頻率域 21
1.6 部分相干光的研究方法 22
1.6.1 廣義惠更斯-菲涅耳原理 22
1.6.2 交叉譜密度函式 23
1.7 大氣湍流中光傳輸的分析方法 24
1.7.1 Rytov近似 24
1.7.2 Markov近似 26
1.8 部分相干GSM光束的產生 28
1.8.1 基模高斯光束和GSM光束的相干性 28
1.8.2 相位屏理論 31
1.8.3 隨機相位屏的生成及結果分析 33
1.8.4 實驗及其結果分析 34
參考文獻 36
第2章 光強分布與光束擴展 42
2.1 引言 42
2.2 光束在大氣湍流中傳輸 43
2.2.1 光束在大氣湍流中傳輸的幾何模型 43
2.2.2 光束在大氣湍流中傳輸的數學模型 44
2.3 大氣湍流中光束傳輸數值分析 48
2.3.1 光強分布數值分析 48
2.3.2 光束擴展數值分析 55
參考文獻 63
第3章 光束漂移 66
3.1 引言 66
3.2 部分相干光束在大氣湍流中的光束漂移 67
3.3 水平傳輸的光束漂移與光束擴展 68
3.3.1 光束漂移 68
3.3.2 光束擴展半徑 70
3.3.3 光束擴展特性分析 72
3.3.4 光束漂移特性分析 74
3.4 斜程傳輸的光束漂移與光束擴展 76
3.4.1 部分相干光斜程傳輸的幾何模型 76
3.4.2 光束漂移理論推導 77
3.4.3 光束擴展半徑 78
3.4.4 斜程傳輸擴展特性分析 79
參考文獻 82
第4章 光強閃爍和到達角起伏 86
4.1 引言 86
4.2 相干光通信中的波前畸變與波前校正 88
4.3 光強閃爍與到達角起伏 90
4.3.1 光強起伏方差 90
4.3.2 到達角起伏方差 92
4.3.3 光強閃爍特性分析 96
4.3.4 到達角起伏特性分析 100
4.4 到達角起伏與湍流尺度等參數的關係 103
4.4.1 光束在湍流大氣中傳輸時的到達角起伏方差 103
4.4.2 湍流內、外尺度與光束傳輸距離 106
4.4.3 不同源參數與到達角起伏 107
4.4.4 大氣折射率結構常數與到達角起伏 108
4.4.5 到達角起伏與光束波長的關係 109
參考文獻 110
第5章 角反射器回波光強特性 114
5.1 引言 114
5.1.1 目標回波特性研究進展 114
5.1.2 逆向調製系統 115
5.2 GSM光束雙程斜程傳輸公式 118
5.3 歸一化光強分布特性 123
5.3.1 上行鏈路中的光強分布 123
5.3.2 接收端的光強分布 124
5.4 數值分析 128
5.4.1 上行鏈路平均光強特性 128
5.4.2 接收端光強分布特性 130
參考文獻 135
第6章 大氣湍流中部分相干光束的偏振特性 137
6.1 引言 137
6.1.1 光束通過湍流介質時的偏振特性變化 137
6.1.2 相干檢測及其偏振控制 138
6.2 理論分析 141
6.2.1 交叉譜密度矩陣 141
6.2.2 光束的偏振特性 143
6.2.3 光束的偏振方向角 144
6.3 數值計算分析 144
6.3.1 上行與下行傳輸偏振特性對比 144
6.3.2 水平與斜程傳輸偏振特性對比 149
參考文獻 156
第7章 大氣湍流尺度對部分相干光傳輸特性的影響 159
7.1 引言 159
7.2 理論計算 160
7.3 GSM光束在湍流大氣中傳輸的光強分布 162
7.4 GSM光束在湍流大氣中傳輸的光束擴展 164
7.5 GSM光束在湍流大氣中傳輸的光束漂移 166
參考文獻 168
第8章 脈衝光束在大氣湍流中水平傳輸時的展寬 170
8.1 引言 170
8.2 頻域-波束半徑 171
8.3 時域-脈衝展寬 179
參考文獻 188
第9章 部分相干渦旋光束在大氣湍流中的傳輸 191
9.1 引言 191
9.2 理論計算 192
9.2.1 部分相干渦旋光束的光強分布 192
9.2.2 部分相干離軸渦旋光束的光強分布 196
9.3 數值計算分析 198
9.3.1 部分相干GSM渦旋光束在大氣湍流中的光強分布 198
9.3.2 部分相干離軸渦旋光束在大氣湍流中的光強分布 205
參考文獻 210
第10章 陣列光束在大氣湍流中的傳輸 212
10.1 引言 212
10.2 理論計算 213
10.2.1 光強分布 213
10.2.2 均方根束寬 215
10.2.3 桶中功率 216
10.3 部分相干GSM陣列光束的光強分布和自耦合特性 216
10.3.1 傳輸距離對光強分布和自耦合特性的影響 217
10.3.2 光束圓心位置對光強分布和自耦合特性的影響 219
10.3.3 相干長度、大氣折射率結構常數對光強分布和自耦合特性的影響 221
10.3.4 湍流內、外尺度對光強分布和自耦合特性的影響 222
10.4 部分相干GSM陣列光束的光束擴展 223
10.4.1 光束束腰寬度對均方根束寬的影響 223
10.4.2 相干長度、大氣折射率結構常數對均方根束寬的影響 223
10.4.3 內、外尺度對均方根束寬的影響 224
10.5 部分相干GSM陣列光束的PIB 225
10.5.1 陣列光束圓心位置、大氣折射率結構常數對PIB的影響 225
10.5.2 相干長度、桶半徑對PIB的影響 226
參考文獻 227
第11章 非Kolmogorov大氣湍流對徑向部分相干陣列的影響 230
11.1 引言 230
11.2 理論分析 231
11.2.1 瑞利區間 231
11.2.2 湍流距離 234
11.3 數值計算分析 235
11.3.1 瑞利區間的比較 235
11.3.2 湍流距離的比較 239
參考文獻 242
第12章 部分相干光束的散斑特性 245
12.1 引言 245
12.2 平均散斑半徑 245
12.3 數值分析 248
12.3.1 光源參數的影響 249
12.3.2 大氣湍流的影響 251
參考文獻 254
