级联液晶光调制的激光传输大气湍流效应的仿真研究

项目名称： 级联液晶光调制的激光传输大气湍流效应的仿真研究

项目编号： No.11204220

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 物理学I

项目作者： 单欣

作者单位： 武汉大学

项目金额： 27万元

中文摘要： 由于具有相位的编程控制功能，液晶光调制器能够对激光经大气湍流后的畸变相位屏实现可控地、动态地、重复性地仿真。本项目将采用多个液晶光调制器级联的方式对大气湍流效应进行仿真研究。该方式能突破单一相位屏模拟方式的局限，对各种链路中不同强度的湍流进行准确的模拟；除此之外，它还能实现对湍流大气参数的独立控制。项目中，我们不仅将完成级联液晶光调制的湍流静态相位屏仿真，还将对湍流仿真研究中经常被忽略的动态演变过程进行专门研究，并在实验室内建立级联液晶光调制的大气湍流仿真平台。基于此平台，可避免费用高昂的外场试验，实现对激光传输大气湍流效应的常态化研究，有助于深入了解湍流大气对空间激光通信系统性能的影响。

中文关键词： 大气湍流；激光通信；相位屏仿真；液晶空间光调制器；光学级联放大

英文摘要： The liquid crystal spatial light modulator (LC-SLM) can simulate the laser phase screen after the atmospheric aberration controllably, dynamically and repeatablly. In this project, the concatenated LC-SLMs are used to simulate the effect of atmospheric turbulence on laser propagation. It is superior to the single phase screen simulation for precisely reproducing turbulence in different communication links. Moreover, the concatenated phase screens will allow the user to control the atmospheric parameters independently. The simulation research is comprised of the static phase screen and the turbulence temporal transitions, which is often neglected by many models. The concatenated LC-SLMs turbulence simulation platform will be established in laboratory. Based on this testbed, the effect of atmospheric turbulence on laser propagation can be researched regularly without the outfield experiments, which benefits to deeply understand the turbulence influence on the performance of the laser communication system.

英文关键词： atmospheric turbulence；laser communication；phase screen simulation；liquid crystal spatial light modulator；optical cascade amplification