1、“.....,,,,,大气激光传输的性能分类研究大气激光通信又称为无线光通信，它是以光波为载体，在大气中传递信息的通信技术。由于大气信道是随机的，激光在通过大气信道传输时会产生大气衰减效应及大气湍流效应，从而造成光束的弯曲闪烁漂移扩展畸变及光能损失等现象。因此研究大气信道的大气衰减效应和大气湍流效应对于提高无线光通信系统性能具有重要意义。激光在大气中传输衰减特性研究当激光在大气中传播时，由于大气中存在着各种气体分子和微粒，如尘埃烟雾以及刮风，下雨，下雪等气象现象使部分能量因散射而偏离原来的传播方向即辐射能量在空间重新分配，部分光辐射能量被吸收而转变为其他形式的能量如热能等。大气分子的吸收是将光辐射能量转换成大气组成分子的运动。吸收能量的衰减与激光束的波长密切相关，在可见光波段和波长......”。

2、“.....但对波长，大气分子吸收的影响最为严重。大气窗口为，但这只是种粗略的说法。大气分子的吸收还与海拔高度有关，因为越接近地面几千米，水蒸汽的浓度越大，水蒸汽吸收的能量也越大。霾引起激光的衰减大气气溶胶的霾粒子尺度分布范围般在至和波长变化的关系，没有反映大气环境大气中粒子尺度分布粒子成分的变化引起折射率的变化等因素，这些参数能否较精确的测量直接影响计算结果的精度，而基于散射理论计算时均考虑了这些因素的影响。散射理论当粒子的尺寸和激光波长差不多时，产生的散射可用理论进行严格求解。下面扼要给出理论和云雾的尺度分布模型计算了云雾的激光衰减。结果表明，在近红外波段对于对流层大气中霾粒子的衰减预测应用理论计算更合理云雾引起的衰减般较大，并且随着能见度的减小，衰减增加较快。因此，当时，霾引起的衰减需要考虑当较小时，云雾的激光衰减是限制系统性能的主要因素。图霾对激光的衰减随的关系降雨的衰减对于的激光来说，球形降雨粒子可以视为大粒子......”。

3、“.....仅由含水量确定的粒子几何截面来确定。在考虑了降雨率温度和相对湿度等因素的基础上建立了降雨的衰减模型，给出了雨的散射系数与能见度的关系式式中是雨的散射系数，是相对湿度的吸收系数。该模型适于低纬度低空对流层时约等于。和分别为雨滴的尺度分布和降雨速度，但是使用该式计算降雨的衰减系数是需要丰富的实验数据，在实际使用中会有较大的困难。在实际计算中可以使用下面的较为简便的公式计算雨滴散射系数的近似值式中，为雨造成的散射系数，单位为降雨速率，单位。图给出了降雨率与散射系数的关系。图霾对激光的衰减随的关系图霾对激光的衰减随的关系大气散射系数鉴于能见度的测量比气溶胶谱形和复折射指数的观测要简单的多，则不妨用较简单且实用的方法利用气象学距离可见度，以经验公式计算大气给定辐射波长的散射系数。我们可由下述经验公式来估计气体散射系数骣桫其中为波长为气象学距离，当时,当在中等能见度的典型大气中时，当时的浓霾大气......”。

4、“.....由于波长的散射系数与的关系式或把式中的因子用个随波长增加而减少的因子代替,从而推广到任意波长的散射系,式中与及有关。根据各种大气的统计资料和内插法,得到在之间计算任意波长散射系数的下列经验公式式中单位为单位为单位为。得到,其均方根偏差为。对激光,如果在定能见度范围内的粒子的尺寸分布图降雨率与散射系数的关系。不变,则对理论计算值使用内插法,近似求得值,分别为,。对同种吸收不同的地区有着不同的值。大气湍流效应对激光传输性能影响大气湍流是自由空间光传输所面临的个重要问题。对于随机信道光波传输而言，光束扩展光斑抖动和相各自均要求有反馈信息当然，自动瞄准系统工作的先决条件必然是双端各自被包含在对方天线可指向的立体兔几之内，即满足自动瞄准的充分条件。光信号经光学系统投射到四象限光电探测器的光敏面上形成个光点......”。

5、“.....它是在同芯片上做出的四个探测器，中间有十字型沟道隔开，每个探测器是个的探测器，个探测器具有相同的性能参数。当光照射到四象限光电探测器上时，经前置放大器放大，单片机通过转换分别得到探测器输出的电压信号，根据各探测器电压信号的大小，确定光点位置,。为了补偿对角方向上两象限探测器的不对称性，设计中采用平衡电阻进行调节，运算电路采用双端输入差动放大器，这时,为了补偿光源的输出功率变化和大气传输引起的衰减，设计中附加了个除法电路，则光点的空间位置，为,由于舰船之间的距离较远，入射光可以看作是平行光。为了测量斜入射时的光点位置，在垂直于光束方向探测器的前方放置个聚焦透镜，探测器放在透镜的焦面上，如图所示。光束相对于探测器的角偏移将引起光点在光电探测器上移动。以四象限探测器的中心为原点，当时,光点在左侧，当时，光点在上侧，当时......”。

6、“.....运算电路根据上下或左右光点偏离量的大小输出定的电信号，此信号经单片机再驱动步进电动机通过机械传动装置使光电接收靶回到光的准直方向,从而实现自动准直控制。激光传输在雷达方向应用激光雷达散射截面,作为表征目标激光散射特性的重要特征量，其外场测量准确度是项关键指标。通常,对于的测量采用比对法。比对法不仅要求相同的激光束散角激光发射功率探测距离接收视场发射接收方位角等，还要求相同的大气条件主要指衰减系数。测量所用激光波长般为，该波长的激光在大气传输中的衰减主要来自于大气气溶胶的散射，而大气分子的吸收分子的散射等因素则可忽略，衰减系数与气溶胶粒子的尺寸分布有很大关系，且受温度湿度能见度及气压等随机变化的环境参量的影响较大，易随大气条件变化而变化。而在外场测量中，由于测量标准板与待测目标总有定的时间间隔，很难保证大气条件的稳定性，旦条件变化，激光信号的衰减则会不同，由此将给比对测量带来定的误差。即使天气条件较好时，若单纯应用比对法......”。

7、“.....每次测量得到的测量准确度也都不相同，甚至有时还有较大差距，这说明大气条件的变化是影响测量准确度的重要因素，必须采用合理的方法加以校正。双光路探测测是目前比较常见的种校正方法，能够改善因大气条件变化给测量准确度带来的影响。采用双光路探测法来确定各个测量时刻的大气衰减系数和激光器输出能量，然后再与方向半球反射率已知的标准靶板比较，计算得到待测目标的，双光路探测方法已得到广泛的应用。测量系统般由激光发射系统散射光探测系统以及相应的测量控制与信息处理系统组成。测量时，激光发射系统瞄准目标以定频率发射激光脉冲，目标散射后，位于远场区域的散射光探测系统以同样的频率对散射光脉冲信号进行采集并处理，提取出信号的峰值电压。依据测量方程并考虑大气对激光传输的影响,散射光信号峰值电压为,式中,为探测响应率，为散射光探测系统光学效率，为探测系统接收孔径的面积，为入射到目标上的峰值光功率密度，为目标的......”。

8、“.....为目标到探测系统的距离,为探测系统处的散射光峰值功率密度。总结虽然大气的吸收色散使得利用激光在地面上通信具有种界限，但是目前已利用气体激光器制造出能在良好气候的晚上传输信息达几十公里的设备。美国建立了条的路双音频激光电话线路，采用连续波器件，磷酸二氢钾晶体脉位调制，作用距离达。前苏联建成的两条试验线路，条通信距离，带宽为，可同时进行路通路另路通信距离为，路可同时通话。世纪年代后期研制的激光通信系统功能强技术复杂自动化程度高。如美国研制的激光通信系统，备有全球卫星定位系统电子指南针倾斜校准仪，可自动高速扫描接收定位，把定位信号用光束传给通信机，很快进行通信。还可以实现激光通信与无线电通信互相转换，即在大雨大雾的天气可用无线电通信，其它时间则用激光通信。美国研制的激光通信系统还采用铯原子线路滤波器，可将光谱带宽限制在传统滤波器，视野增大到传统的狭窄，功率仅为，传输性能得到较大提高......”。

9、“.....在年进行容量为的地面到卫星的通信实验。由此可见，各国对激光大气通信的研制工作不断深入，大气激光通信技术势必将有较大的提高和发展，尤其是在电磁频谱复杂电子干扰日益严重的环境中，光通信显得尤为重要。因此研究和发展激光通信，加大通信距离，实现全天候移动通信，是电子对抗和通信对抗的需要，也是未来发展的趋势之。致谢大学四年的生活即将结束，在这段人生经历里，我不但学习了许多科学知识以及做人的道理，还得到了许多老师和同学的热心帮助，使我的生活丰富多彩，为以后踏上社会的旅途道路奠定了基础。值论文结束之际，对所有关心和帮助过我的人表示衷心的感谢。感谢我的导师苏永道教授,在制作论文期间，苏教授给予大量指导，指明了写作方向，制作图片及格式方法。并对本文做了不少修改和润色，付出了大量心力。同时感谢各位同窗好友在论文期间给与我的帮助,在毕业论文即将结束的日子里，感谢这次毕业设计带给我的许多启迪......”。