机载激光通信中气动光学的影响及补偿

摘要

为了抑制机载激光通信中大气附面层引起的散斑现象,开展了气动光学效应及相应补偿方法的研究.从理论上分析了气动光学效应对光传输的影响;根据试验飞机型号和设备安装位置,对光学窗口形状、厚度等参数进行了优化设计,并对窗口变形和空气流场分布进行了仿真分析,完成了光学窗口改造.最后,根据试验中大气附面层引起的接收光斑离焦现象,进行了光学仿真,研制了3种焦距的补偿镜.在飞行距离为10～140 km,飞行高度为1 500～4 500 m条件下进行了飞行试验,对不同补偿镜的补偿效果进行了分析.结果显示,在接收光路中增加焦距为5.5×105 m的凸透镜后,接收光斑离焦现象得到了抑制,接收光功率闪烁方差减小了1/3,表明经过补偿后的光学窗口可有效抑制大气附面层对激光通信的的影响.