航空平台气动光学效应对激光通信光束影响

【类型】期刊

【作者】曹陈铭  刘智  张肃  林鹏  蒋青芳  王合龙 

【刊名】激光与光电子学进展

【关键词】 气动光学,机载激光通信,光程差,斯特列尔比,数值仿真

【摘要】针对航空平台气动光学效应影响航空平台激光通信系统性能的问题，研究了航空器在不同飞行速度和海拔条件下，气动光学效应对激光通信系统通信光传输性能的影响。采用大涡模拟方法分别模拟了在不同飞行速度、海拔下激光通信系统周围的气动流场，计算得到流场的密度变化分布，并根据密度数据建立折射率场，采用龙格-库塔方法求解光束传播方程并进行光线追迹，计算并分析了通信光束经过气动流场后的全视场光程差分布和斯特列尔比。仿真计算结果表明：随着飞行速度的增大，流场密度的变化更为剧烈，光程差逐渐增大，斯特列尔比降低；在飞行速度相同的情况下，随着海拔的增加，流场密度波动减小，光程差减小，斯特列尔比有所提升。所研究成果对补偿机载激光通信过程中的气动光学效应产生的影响以及获得更好的通信质量具有一定指导意义。

【年份】2024

【作者单位】长春理工大学光电工程学院;长春理工大学空间光电技术国家地方联合工程研究中心;长春理工大学电子信息工程学院;中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所;

【期号】07

【页码】174-182