差分波前激光雷达探测大气湍流廓线仿真研究

差分波前激光雷达是基于双孔望远镜探测的激光回波波前差分抖动方差,来探测大气光学湍流强度的雷达系统。为评估与优化系统探测大气湍流的性能,进行了数值仿真试验。根据波动光学理论、大气湍流相位屏模型和大气消光模型来模拟激光在垂直大气路径上的传输,并结合相位屏网格采样的优化设计,得到了激光光束在传播路径上不同位置的光强分布。利用非相干光源成像原理,根据不同传输路径处的后向散射光强分布得到了探测器上两个光斑图像的分布信息。根据仿真结果得到,随着湍流强度的增加,光束波前畸变程度加深。成像光斑直径随着探测高度的增大而减小,探测高度为10km时,成像光斑直径减小到 2.45*10^(-4)m。根据仿真试验的反演