无线光通信系统中部分相干阵列光束的传输特性研究

根据广义Huygens-Fresnel原理和修正von Karman谱模型,推导得到无线光通信系统中相互独立的部分相干高斯谢尔模型(GSM)阵列光束在大气湍流中传输时的光强分布、均方根束宽和桶中功率解析式,并对不同因素影响下的自耦合特性、光束扩展和桶中功率进行了数值分析。结果表明,部分相干GSM阵列光束在大气传输过程中,当到达某一距离时多束光能合成一个平顶光束,再演变为高斯光束,且阵列光束在大气湍流中的自耦合特性比在自由空间中好;湍流外尺度对光强分布、光束扩展影响很小,可以忽略;部分相干GSM阵列光束与部分相干单GSM光束相比,具有更强的抑制湍流特性,有利于实现远距离通信。