退偏振比探测法优化大气激光通信链路

本文主要探讨了"基于退偏振比探测的大气激光通信"这一主题，针对大气激光通信中常见的多径散射效应导致的通信链路码间串扰问题，研究人员提出了一种创新的解决方案。他们利用光子追迹和Stokes矢量变换进行Monte Carlo仿真技术，这是一种数值模拟方法，可以精确模拟光在复杂大气环境下传播的行为。 在实验设计中，研究者设置了不同的云层物理厚度和消光系数，通过这些参数的变化，得出了接收光的退偏振比与云层光学厚度之间的关系。退偏振比是衡量光在传输过程中偏振状态改变的一个重要指标，它可以反映出多径散射的程度，因为散射会导致光的偏振方向随机变化。这种一一对应的函数关系对于理解和预测大气通信条件至关重要。 进一步，他们依据Stotts公式，分析了接收光退偏振比与平均脉冲时间展宽的关系。脉冲时间展宽反映了激光信号在经过大气时由于多径效应导致的时间延迟和变形。通过这种方式，他们能够量化多径强度对通信质量的影响，为优化通信传输速率提供科学依据。 研究者提出的最佳通信传输速率方案，是在激光通信系统的接收端直接进行退偏振比探测，这样可以直接获取实时的信道状态信息，从而实现对多径强度的有效评估。这种实时的评估有助于在保证通信质量的同时，动态调整传输速率，以达到最大化的通信效率。这种方法在星地激光通信，如地球站与卫星之间的数据传输，以及自适应激光通信，如根据环境变化自动调整通信策略的场景中，具有重要的理论指导意义和实际应用价值。 这项研究深入探究了退偏振比在大气激光通信中的作用，并将其作为评估信道性能和优化通信策略的关键指标，为提升大气激光通信系统的稳定性和效率提供了新的理论支持和技术手段。