光束發射參數對藍綠激光海洋傳輸特性的影響

作者：周田華,范婷威,馬劍,陸婷婷,胡谷雨,朱小磊,陳衛標

摘要：藍綠激光位于海水低損耗窗口區,由于水體吸收和散射,光束在水下傳輸將發生時空擴展和波形畸變。基于蒙特卡羅仿真分析了藍綠激光海洋傳輸特性,特別是激光發射參數對接收光場分布的影響。提出通過調節發射端的光束發射參數,對發射光束進行預聚焦,可在一定程度上抵消水體傳輸引起的光束擴散影響。分析和仿真結果表明,IB水體中,當預聚焦角度與水體小角度散射特征值相當時,可在設計匯聚距離前形成一段光束擴散緩慢的平坦傳輸區域;當預聚焦角度大于小角度散射特征值的2倍時,可在設計聚焦距離附近形成匯聚效果;預聚焦角度越大,匯聚效果越明顯;水體變差時,相應有效匯聚距離變短。研究成果為調控藍綠激光信號在海水的傳輸特性提供了一種新的思路。

發文機構：中國科學院上海光學精密機械研究所空間激光信息傳輸與探測技術重點實驗室

關鍵詞：藍綠激光蒙特卡羅仿真光束預聚焦散射海洋傳輸特性blue-green laserMonte Carlo simulationbeam pre-focusingscatteringocean propagation characteristics

分類號： TN929.1[電子電信—通信與信息系統][電子電信—信息與通信工程]