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声波扰动激发湍流效应的研究

自由空间光通信(Free Space Optical Communication)具有保密性好、带宽高、成本低、部署快等优点,受到了广泛的关注,实现了快速的发展。其中,大气信道作为光束的主要传输介质,会因为湍流效应,导致光束特性改变。为了提高空间光通信的传输性能,本文以声波为研究对象,通过不同阵列结构声源人工扰动大气参量,从而改善大气信道介质性能。主要研究计算了不同阵列声源参数变化和大气折射率结构常数的数值关系,并通过数值仿真分析,验证了声波扰动激发大气湍流效应的可行性。具体工作包含以下几点:1.根据多种声源阵列结构得到不同的声场辐射模型。分别研究了点声源、相干点声源、线阵列结构声源因子及辐射场模型、平面声源阵列因子空间辐射场分布模型。2.采用相位屏法模拟大气湍流,分析了当光束穿过大气环境时,研究对比不同传播距离、大气折射率结构常数的变化对激光光强分布的影响。通过拟合传输后光斑光强的数据信息,验证了不同距离、大气环境下湍流对光束  (本文共68页) 本文目录 | 阅读全文>>

《激光技术》1988年01期
激光技术

折叠光路上的湍流效应

本文讨论激光在折叠光路上传输时强度起伏、光束扩展、光束抖动和光程长度起伏等湍流...  (本文共8页) 阅读全文>>

南京信息工程大学
南京信息工程大学

太湖湍流垂向扩散系数的特征分析

湖泊的分层与混合是热量、溶解氧或者营养盐输送、扩散的关键物理过程。湍流垂向扩散系数Kv描述水体的紊动程度,其是刻画热量、动量的交换、营养物质和气体的交换的主要物理量。本文通过两层水温(-0.2m和-1.5m)的时间序列,对其进行频谱分析,以振幅法和相位方法估算了 2015年太湖站点(MLW和PTS站)的日平均湍流垂向扩散系数,并与Hostetler法做对比;之后,对湍流垂向扩散系数的变化特征及影响因子进行分析;最后,探讨湍流在水柱内部热量传输中的潜在效应。本文的主要结果如下:(1)通过振幅与相位两种方法计算MLW和PTS站的湍流垂向扩散系数Kv,范围多集中于10-2至10-6 mm2/s之间,二者的复相关系数为0.42和0.56(P0.01)。基于Hostetler法的Kv与基于振幅、相位法的Kv的复相关系数在0.30至0.56(P0.001)之间。(2)结合不同尺度、不同方法下的湍流垂向扩散系数,高于10-4m2/s或10-5...  (本文共73页) 本文目录 | 阅读全文>>

长春理工大学
长春理工大学

湍流效应对激光通信性能影响的研究

国内外对激光通信技术的研究始终没有停止过。由于激光通信的部分或全部链路处于大气层中,所以大气是不能忽略的主要因素之一。大气对通信系统会产生各种衰减,其中,大气湍流对激光通信系统造成的影响不可忽视。大气湍流会引起大气折射率的随机变化,从而造成光束扩展,光束漂移以及光强闪烁等诸多现象,其中,光强闪烁的影响程度比较明显。这些现象会使通信系统的误码率变大,从而使激光通信系统的性能降低。这就迫使我们对其进行深入的分析和研究,进而提高和改善激光通信系统的性能。本文首先分析了湍流效应对激光光束在大气湍流中传输时造成的影响。然后通过分析湍流的统计特性、几种幂律谱模型以及结构化常数,并对比发现K谱在对流层以及平流层不与实际的大气湍流情况完全吻合,所以建立了更符合实际的与海拔高度有关的三层高度谱。弱湍流条件下,基于三层高度谱,分别分析了平面波与球面波在斜程链路中的光强闪烁系数并与利用K谱推导的闪烁系数作对比,发现基于三层高度谱描述的湍流造成的光强闪...  (本文共55页) 本文目录 | 阅读全文>>

浙江大学
浙江大学

考虑特征湍流效应的非定常抖振分析

风致振动一直是桥梁设计时的重要考量因素,国内外对于桥梁风振的研究也不断走向精细化。Davenport准定常理论作为桥梁抖振分析的基础,通过气动导纳以及自激力修正来考虑桥梁的准定常误差与气动耦合效应,并引入联合接受函数来考虑时间和抖振力的跨向相关性,已经能够较为完善地表达桥梁所受气动力。但在实际工程应用中,修正准定常理论仍有一定局限性,特别是应用在特征湍流效应比较显著的场合。本文提出基于实验与理论分析确定非定常气动力的方法,对目前的准定常理论进行修正。该方法具有实用性,可用于实际桥梁的非定常抖振分析。首先,本文阐述了准定常理论在特征湍流效应方面并不能完整表达桥梁所受气动力,并通过理论分析讨论准定常理论的适用范围,发现目前方法主要适用于与设计风速对应的约化频率远低于桥梁断面Strouhal数的场合。通过节段模型高频天平测力实验,本文测试了两种典型箱形断面桥梁模型的气动力。通过对比天平实验所得气动力与准定常气动力,发现在断面Strou...  (本文共86页) 本文目录 | 阅读全文>>

《量子电子学报》1998年02期
量子电子学报

激光实际大气传输湍流效应相位校正一些实验结果

进行了近地面水平大气中激光传输湍流效应及其自适应光学相位校正实验,对光束振幅起伏、到达角起伏及其远场Strehl比进行了测量分析。实验结果表明,光束到达角起伏功率谱在低频段(f<0.4υ/d)近似地...  (本文共6页) 阅读全文>>