利用液晶空间光调制实现激光大气湍流效应动态仿真
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(中国洛阳电子装备试验中心,河南 洛阳 471003)

作者简介:

李华(1969-),男,河南新乡人,博士,高 级工程师,主要从事大气光学、光电仿真测试方面的研究.

通讯作者:

中图分类号:

基金项目:

国家自然科学基金(11504420)和总装备部青年科技基金(201503305)资助项目 (中国洛阳电子装备试验中心,河南 洛阳 471003)


Simulations and applications of atmospheric turbulence dynamic effects on laser propagation with SLMs
Author:
Affiliation:

(Luoyang Electronic Equipment Testing Centre of China,Luoyang 471003,China)

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    摘要:

    针对工程应用中激光大气传输的特点和要求,分 析大气湍流对激光传输影响的规律和大 气湍流动态效应半实物仿真方法,提出一种多层大气相位屏数值模拟结合液晶空间光调制器 (SLM) 进行波前逆变换的激光大气湍流动态半实物仿真的技术途径。将多层大气相位屏的随机生成 的 相位数据序列经过计算机处理后注入光路中的液晶SLM,激光经过空间光调制后, 远场得到激光光斑的随机相位和强度起伏分布。讨论了远场激光大气湍流效应环境模拟装置 的 基本理论方法、实验依据并进行了初步分析。利用该装置模拟可产生不同类型湍流,并进行 湍 流效应对远场光斑影响的验证实验。本文方法具有实时性好、动态控制、扩展性强和可介入 半实 物仿真系统的特点,是激光大气传输建模与实现半实物仿真的技术途径之一。

    Abstract:

    In order to meet the demands of laser propagation in applications,the process analysis of the laser atmospheric propagation in engineering applications,the atmospheric turbulence effects on l aser propagation and the ways of simulating atmospheric turbulence dynamic effec ts on laser propagation are discussed.The numerical simulation of the random pha se s creens formed by multiple layers of atmospheric turbulence as while as wavefron t retrieval based on a spatial light modulators (SLMs) is also provided.The data serials from numerical simulation of random phase screens created by multiple layers are processed by a computer,and then are sent to the SLMs on the light path so as to modulate the laser light phase,form the distributions of laser light random phase and the undulations of laser beam intensity in far field.The simulation system can generate different atmospheric turbulence and prove the turbulence effects on laser far field propagation.The application results show that the proposed method can provide the specialties of real-time,dynamic control,e xpansibility and can be used in hardware-in-loop simulation system,which also can be applied to the applications,such as sim ulation of laser signals′ atmosphere propagations.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

李华,陈前荣,王彦斌,任广森,朱荣臻,张文攀.利用液晶空间光调制实现激光大气湍流效应动态仿真[J].光电子激光,2016,27(7):709~715

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  • 收稿日期:2015-12-22
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  • 在线发布日期: 2016-07-07
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