大气湍流对激光雷达跟踪角误差的影响

本文讨论了大气湍流引起的强度起伏和相位起伏对激光雷达跟踪系统测角精度的影响，得强度起伏导致的对数振幅方差和相位起伏导致的到达角方差，计算了强度起伏和相位起伏对跟踪系统的接收信噪比，角误差的影响，结果表明，大气湍流引起的角误差与仰角、距离等因素有关。     

由相位起伏分布推导到达角的几何方法研究

经过大气湍流的激光束,在整个接收面上会产生相位起伏,从而引起光束的到达角起伏。为了建立接收面某点处两者之间的数学关系,采用了一种几何方法,从相位起伏分布出发,构造了波前的空间几何形态,进而计算出到达角起伏分布。对该方法的可行性进行了理论分析和计算,取得了到达角起伏分方差计算值与理论值的比较结果。结果表明,用该方法计算所得的到达角起伏方差,与已知的到达角起伏统计特性符合较好。这一结果对研究经大气湍流的光束形态及统计特性是有帮助的。     

自适应光学校正空地光通信到达角起伏的研究

介绍了用自适应光学来校正到达角起伏的方法.通过数值计算对这一校正效果进行了分析研究.仿真结果表明:自适应光学能够很好地校正由大气湍流引起的到达角起伏方差.同时也证明了自适应光学系统的补偿效果与激光传输的距离和收、发孔径的大小有关系.     

大气湍流对激光通信系统性能的影响研究

大气湍流引起的光强起伏是影响激光通信系统接收信噪比和误码率的主要因素。文中旨在研究大气湍流状态对无线通信系统性能的影响。首先利用对数正态分布和Gamma-Gamma分布分别对信道进行建模,分析表明前者不适用于中强湍流下的光强起伏行为,而后者具有更广的应用范围。在此基础上,研究相位噪声对系统接收信噪比和误码率的影响。文中最后在不同信道条件下进行仿真实验,观察光强起伏方差引起的星座图变化和误码率恶化情况。实验结果表明,当光强起伏方差逐渐增大时,星座图相位角度和误码率均随之变大。文中的分析与讨论对提高激光通信质量具有一定的参考价值。     

临近空间"空-空"激光通信链路传输特性分析

针对临近空间"空-空"激光通信链路的传输特性,进行了较为系统的研究.首先,对比临近空间的"空-地"链路和"空-天"链路,给出了"空-空"链路的大气信道特征:一方面,从大气成分等因素出发,指出了可能造成"空-空"链路大气衰减的3种原因,得到了"空-空"链路的大气衰减信道;另一方面,由相关资料得到"空-空"链路所在空域的大气湍流尺度,再根据大气湍流尺度与激光光束直径的对比关系引发的湍流效应的不同,分析了"空-空"链路的大气湍流信道.其次,重点针对大气湍流效应,进行了仿真计算,得到了光强闪烁方差与通信传输距离、光强闪烁方差与激光波长、到达角起伏方差与传输距离的关系.最后,对计算结果进行了讨论.     

空间光通信中到达角起伏抑制研究

本文针对激光在湍流大气中传输时引起到达角的起伏,降低空间光——单模光纤耦合效率问题,提出采用FSM精跟踪控制系统能有效抑制大气湍流引起的到达角起伏扰动。由于到达角的起伏不确定性和PZT驱动中存在的迟滞、蠕变和位移非线性等不足,精跟踪伺服系统设计中采用三层结构BP神经网络自学习方法,在线调整PID控制器的系数,通过PZT驱动精瞄偏转镜偏转,最终达到到达角起伏抑制。通过16km链路的空间光通信实验表明:光斑质心坐标基本成正态分布;抑制到达角起伏后,最大起伏幅度抑制了78%和起伏均方差减少了十分之四,光纤耦合效率提高了6倍,光功率相对波动幅度明显减小。     

激光大气折射率结构常数测量实验与分析

在相距600 m的两地进行了静态激光大气传输实验,并对接收到的光强和光束到达角起伏进行记录.以每10min所记录的数据作为样本,计算出光强起伏方差和到达角起伏方差,并根据理论孔径平滑因子计算出点接收时的光强起伏方差,再分别根据光强起伏方差和到达角起伏方差计算出大气折射率结构常数.最后,得到一天之内大气折射率结构常数的变化曲线,并分析得出大气折射率结构常数在早晨和傍晚存在极小值.     

大气激光通信中稳定跟踪器件及算法研究

在大气激光通信中捕获对准跟踪(APT)是通信成功的前提。对空间激光通信中的捕获对准跟踪系统常用的两种光束定位探测器件CCD和四象限光电探测器(QD)的特性进行了深入分析,研究了影响大气激光通信跟踪系统性能的5种大气湍流效应,分别讨论了光束漂移、光强起伏、光斑弥散、到达角起伏及光束扩展的原理及对应仿真结果。结合大气湍流和探测器,针对质心跟踪算法和形心跟踪算法进行深入分析,得到并实验验证了在大气条件下形心算法的跟踪误差小于质心误差的结论。     

强联合大气湍流下到达角起伏时间频率谱分析

考虑到折射率结构常数和传输距离对星地链路激光通信质量的影响,本文在修正Rytov 方法的基础上,根据星地链路的实际情况,建立了强联合大气湍流模型;并采用谱分析法,得出适用于强湍流区的到达角起伏时间频率谱表达式;最后,分析了对流层Kolmogorov湍流和平流层Non-Kolmogorov湍流对星地链路瞄准捕获跟踪的联合影响.结果表明:大气湍流对星地链路激光通信具有显著影响,且对流层的影响远小于平流层;适当增大接收孔径和频率,可以有效降低大气湍流对星地链路稳定性和可靠性的影响,从而提高星地链路的通信质量.     

激光大气湍流传输光强起伏及光斑面积实验分析

利用激光大气通信系统在长春市区进行了近地面激光大气传输实验,对接收不同孔径的光强起伏进行了昼夜观测,每次以0.01 Hz采样频率连续采集10min数据作为样本,将计算出的光强起伏方差和到达角起伏方差归一化,进而计算出长春地区的实际大气折射率结构常数,并对不同孔径接收的光斑面积进行了分析和计算,实验结果表明:9月份的C2...     

一维光晶格中玻色-爱因斯坦凝聚体的相位涨落测量

玻色爱因斯坦凝聚体在一维光晶格中的相位涨落是研究量子相变的重要参量。我们在实验上和理论上分别获得了凝聚体从光晶格中释放后的密度分布,通过分析比较两者干涉峰的对比度提取凝聚体在光晶格中的相位涨落。应用这一方法,测量了不同光晶格阱深下凝聚体的相位涨落。当光晶格阱深从最小值5.6ER变化到30.7ER时,相位涨落从δ=0.29π上升到δ=0.69π。     

多晶硅导电材料的1/f噪声模型研究

在多晶硅导电材料的1/f噪声迁移率涨落、载流子数涨落机制和模型的基础上,修正了基于迁移率涨落机制的噪声模型。通过分析材料中载流子输运的实际物理过程,论证了产生1/f噪声的两种机制同时存在于多晶硅材料中,提出建立多晶硅导电材料1/f噪声双机制不同掺杂浓度统一模型的思路。     

温度、湿度试验箱校准指标定义的研究

有关温度、湿度试验箱的偏差、均匀度、波动度等技术指标在JJF1101-2003环境试验设备校准规范及JJF1270-2010温度湿度振动综合环境试验系统校准规范都做出了相应的规定,针对这两个校准规范对偏差、均匀度、波动度的定义,使用过程中发现容易混淆,我们对这些定义做了深入的研究。     

Low-frequency noise characteristics in the MOSFETs processed in 65 nm technology

Low-frequency noise behavior in the MOSFETs processed in 65 nm technology is investigated in this paper. Low-frequency noise for NMOS transistors agrees with McWhorter''s theory (carrier number fluctuation), low-frequency noise in the sub-threshold regime agrees with McWhorter''s theory for PMOS transistors while it agree with Hooge''s theory (carrier mobility fluctuation) in the channel strong inversion regime. According to carrier number fluctuation model, the extracted trap densities near the interface between channel and gate oxide for NMOS and PMOS transistor are 3.94×10¹⁷ and 3.56×10¹⁸ cm^-3/eV respectively. According to carrier mobility fluctuation model, the extracted average Hooge''s parameters are 2.42×10^-5 and 4×10^-4. By consideration of BSIM compact model, it is shown that two noise parameters (NOIA and NOIB) can model the intrinsic channel noise. The extracted NOIA and NOIB are constants for PMOS and their values are equal to 3.94×10¹⁷ cm^-3/eV and 9.31×10^-4 V^-1. But for NMOS, NOIA is also a constant while NOIB is inversely proportional to the effective gate voltage. The extracted NOIA and NOIB for NMOS are equal to 3.56×10¹⁸ cm^-3/eV and 1.53×10^-2 V^-1. Good agreement between simulation and experimental results is achieved.     

泵浦光强变化诱导自泵浦BaTiO_3相位共轭非稳态振荡的研究

研究了泵浦光强及其入射角、入射位置满足相位共轭光稳态输出条件下.泵浦光强突变对相位共轭反射率稳定性的影响.实验结果表明在某些泵浦光强条件下.当相位共轭光强达饱和值后,泵浦光强的突变会导致相应共轭反射率的非稳态振荡.     

大气湍流对高斯光束瑞利区间的影响

采用Andrews修正谱（M谱）,通过解析分析与数值计算研究了相干双曲余弦高斯光束在自由空间和中强度大气湍流中传输时瑞利区间的影响因素。 研究表明,大气湍流中激光束的瑞利区间明显小于在自由空间的瑞利区间;相干参数α、光束参数β、大气湍流内尺度l0及束腰宽度ω0的增加均利于激光束瑞利区间ZR的增大,而光束波长λ的增大及湍流强度C2n的增强将导致瑞利区间ZR的减小;此外瑞利区间ZR受湍流外尺度L0变化的影响较小,而受湍流内尺度l0变化的影响较大,表现出明显的尺寸效应。相关结果与相同条件下运用Von Karman谱计算得出的结论相一致。     

利用单片机实现灯光的水流波浪效果

本文介绍了利用单片机来控制灯光效果,简要的说明了其原理并给出了相应的原理图,对软件的设计做出了简要的说明,阐述了灯光效果的多样性.     

大尺度电离层相位起伏的初步分析

在导出了相位起伏的观测值与电脑层电子密度谱的关系式的基础上，通过经典谱分析指出：整个功率谱是和个高斯谱组成，其包络仍是幂律谱，平均谱指数为０．６３。     

大气光学湍流廓线探测方法研究进展

激光在大气传输过程中, 由于湍流折射率的随机起伏会引起波前畸变、光斑漂移、闪烁等一系列光学湍流效 应, 因此严重制约了遥感成像系统和激光通信技术的发展。通过分析大气光学湍流对多个领域的影响, 指出了探测大 气光学湍流廓线的重要意义。要想获取光学湍流的时空分布规律并准确评估光学湍流对光学成像或激光传输系统的 影响, 就必须对光学湍流进行准确的测量。以光学湍流特征参数为视角, 介绍了目前国内外探测大气湍流廓线分布的 方法和研究进展, 总结了各技术方法的测量原理及优缺点。最后对拟开展的差分波前激光雷达探测大气湍流廓线的 方法进行了简要介绍, 该技术具有空间分辨率高且不存在聚焦焦移的探测优势。初步的仿真研究结果表明该雷达系 统对大气光学湍流廓线的探测具有可行性。