光束发射参数对蓝绿激光海洋传输特性的影响

作者：周田华,范婷威,马剑,陆婷婷,胡谷雨,朱小磊,陈卫标

摘要：蓝绿激光位于海水低损耗窗口区,由于水体吸收和散射,光束在水下传输将发生时空扩展和波形畸变。基于蒙特卡罗仿真分析了蓝绿激光海洋传输特性,特别是激光发射参数对接收光场分布的影响。提出通过调节发射端的光束发射参数,对发射光束进行预聚焦,可在一定程度上抵消水体传输引起的光束扩散影响。分析和仿真结果表明,IB水体中,当预聚焦角度与水体小角度散射特征值相当时,可在设计汇聚距离前形成一段光束扩散缓慢的平坦传输区域;当预聚焦角度大于小角度散射特征值的2倍时,可在设计聚焦距离附近形成汇聚效果;预聚焦角度越大,汇聚效果越明显;水体变差时,相应有效汇聚距离变短。研究成果为调控蓝绿激光信号在海水的传输特性提供了一种新的思路。

发文机构：中国科学院上海光学精密机械研究所空间激光信息传输与探测技术重点实验室

关键词：蓝绿激光蒙特卡罗仿真光束预聚焦散射海洋传输特性blue-green laserMonte Carlo simulationbeam pre-focusingscatteringocean propagation characteristics

分类号： TN929.1[电子电信—通信与信息系统][电子电信—信息与通信工程]