黄俊森

（桂林电子科技大学 广西 桂林 541004）

近年来，随着激光通信技术的日渐成熟，近地面大气激光通信再度成为研究热点，该技术不仅是下一代光通信技术的发展方向之一，同时也是宽带网络接入中解决“最后1公里”问题的最佳方案。但由于受大气湍流影响，现阶段大气激光通信系统的可靠性与稳定性在实际应用中会严重降低，特别是大气湍流效应中的光强闪烁会极大地增加系统的误码率。虽然大气信道的特性无法改变，但可以改进收发系统，而大量理论分析和实验表明[1]：多孔径发射技术是减弱大气湍流影响的有效途径，目前已越来越多地应用于以大气为传输媒质的空间激光通信系统中。

1 理论分析

单个激光光束通过弱起伏湍流大气后的大气闪烁概率分布服从对数正态分布，光强起伏的大小可依据Rytov近似理论较好地预测[2]。而对于方差饱和闪烁区域，从理论上证明光强起伏服从负指数分布，并得到实验验证[3]。实验结果还表明，强起伏湍流大气中或长距离传输时，若传输距离l和发射镜间距r满足一定条件，随着光束数目n的增加，大气闪烁将趋于对数正态分布，而不是负指数分布，这说明闪烁分布与传输距离l、光束数目n、发射孔径间距r等有关。

对于通信系统，为保证接收端能落在发射光束之内，发射光束的发散角不会很小。发射光束到达接收端时，光斑尺寸通常比接收孔径大很多。因此，用平面波近似是可行的。而在实际激光通信系统中，从发送端发出的激光经光学透镜准直后确实可当作平面波处理。……