自适应光学技术在通信波段对大气湍流的校正.pdf

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1、第22卷第1O期光学精密工程Vo1．22NO．102014年1O月OpticsandPrecisionEngineering0ct．2014文章编号1004—924X(2014)10—2605—06自适应光学技术在通信波段对大气湍流的校正刘超，陈善球，廖周，魏凯，李敏，鲜浩(1．中国科学院自适应光学重点实验室，四川成都610209；2．中国科学院光电技术研究所，四川成都610209)摘要：针对大气湍流引起的激光光强、相位和传输方向的随机变化对大气激光通信质量的影响，开展了用自适应光学(AO)技术校正大气湍流影响的研究。定量分析了自适应光学技术在通信波段校正大气湍流的效果。利用中国科学院光电技

2、术研究所研制的安装在云南丽江高美谷观测站的1．8iTI望远镜和127单元AO系统，在1550nm通信波段对不同高度角的恒星进行了大气湍流校正实验。通过采集校正后的恒星图像，分析了校正后的斯特勒尔比，同时记录下当时的大气相干长度，由此得到了在不同大气湍流条件下的校正效果。实验表明，当大气湍流强度D／r。(1550rim)小于6．5时，校正后的波面RMS值可以小于1rad，即在中弱大气湍流条件下，该AO系统可以有效地对大气湍流进行校正。关键词：自适应光学；相干激光通信；大气湍流；波面校正中图分类号：0439：TN929．12文献标识码：Adoi：10．3788／OPE．20142210．2605

3、Correctionofatmosphericturbulencebyadaptiveopticsinwavebandoffree——spacecoherentlasercommunicationLIUChao，CHENShan—qiu，LIAOZhou，WEIKai，LIMin，XIANHao(1．KeyLaboratoryonAdaptiveOptics，ChineseAcademyofSciences，Chengdu610209，China；2．InstituteofOpticsandElectronics，ChineseAcademyofSciences，Chengdu610209，

4、China)*C0rr0gauthor，E-mail：xianhao@ioe．ac．cnAbstract：Inconsiderationofeffectofintensityscintillation，phasedistortionandtransmissiondirec—tionchangescausedbyatmosphericturbulenceoncommunicationlinks，thispaperexplorestheCOt—rectiontechnologyoftheatmosphericturbulencebytheadaptiveoptics(AO)．Thecorrect

5、ioneffectsoftheAOonatmosphericturbulenceinthewavebandoffree——spacecommunicationwasanalyzedquan．titatively．Afieldexperimenttoobservethestarwithdifferentaltitudeanglesinthe1550nmwave—bandwasperformedwitha1．8mtelescopemountedonYunnanandthe127一actuatorsA0systemde—velopedbytheInstituteofOpticsandElectro

6、nics，ChineseAcademyofSciences．TheStrehIratioandtheatmosphericcoherentlengthwererecordedfortheobservationofeachstar．Theexperimentre—suitsshowthatwhentheatmosphericturbulenceintensityD／r0(1550nm)islessthan6．5，thewave—fronterrorwillbelessthan1radaftercorrectionbytheAO．ItconcludesthattheA0iSabletoOver-

7、cometheeffectoftheatmosphericturbulenceontherequiredqualityoffree—spacecoherentlasercom一收稿日期：2013—11-22；修订日期：2014—01—19．基金项目：国家自然科学基金资助项目(No．61308082)光学精密工程第22卷municationunderweakandmoderateturbulencecondit