Новости
27 марта 2025
Applied Optics: Анализ функций плотности вероятности для усредненных по апертуре флуктуаций мощности лазерного излучения с целью расширения диапазона атмосферных условий распространения . В. В. Колосов и Г. А. Филимонов
Applied Optics: Analysis of probability density functions for aperture-averaged fluctuations of laser radiation power for extended range of atmospheric propagation conditions. V. V. Kolosov and G. A. Filimonov
В настоящее время различными приложениями все чаще используются системы оптической связи в атмосфере. В связи с этим становится все более важной разработка технологий противодействия неблагоприятному влиянию атмосферной турбулентности на передачу оптического сигнала. Неоднородности показателя преломления атмосферного воздуха вызывают существенные колебания амплитуды и фазы оптических волн, что приводит к мерцанию интенсивности на апертуре приемника. В результате снижается принимаемая мощность, что приводит к затуханию сигнала ниже обнаруживаемого порогового значения. В условиях сильной турбулентности мерцания также могут вызывать кратковременные локализованные всплески мощности, которые могут приводить к насыщению приемника, следствием чего являются временная потеря данных или искажение сигнала. Глубокое понимание того, как статистика мерцаний лазерного луча зависит от интенсивности турбулентности и параметров сценария оптического распространения, таких как дистанция, размеры апертуры приемника и передатчика и степень когерентности луча, имеет важное значение для проектирования надежного коммуникационного оборудования.
Статистически, колебания мощности лазерного излучения могут быть описаны функциями плотности вероятности интенсивности сигнала. Используя численное моделирование, ученые Института оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН провели подробный анализ функций плотности вероятности для усредненных по апертуре флуктуаций мощности лазерного излучения при различных условиях атмосферной турбулентности. Сравнение результатов моделирования с экспериментальными данными подтвердило, что выбранные модели точно отражают эффекты атмосферной турбулентности на распространение лазерного излучения и могут использоваться для дальнейших исследований.
