优化星地激光通信：矢量多高斯光束在湍流中传输特性研究

本文主要探讨了"矢量多高斯-谢尔模型光束在大气湍流中上行链路中的传输特性"这一主题，针对星地激光通信系统的优化需求。文章以惠更斯-菲涅耳衍射理论为基础，深入研究了光束在从地球到太空的上行通信路径中如何受大气湍流的影响。首先，研究发现，通过调整光束的横向相干长度，能够显著地影响光束在远场的光强分布，从而间接改善通信质量。光束展宽是关键的性能指标，它反映了大气湍流导致的光束扩散，这对通信系统的稳定性和可靠性具有直接影响。 其次，大气湍流不仅影响光束的强度，还作用于光束的偏振特性。尽管湍流会导致矢量多高斯光束的偏振度发生变化，但经过远距离传播后，其偏振度趋于一个稳定的值。这说明在实际应用中，可能需要考虑如何补偿或减小这种偏振变化对通信效果的影响。 本文的研究成果对于星地激光通信具有重要的实际意义，因为它提供了改进通信性能的策略，比如通过调整光束参数来对抗大气湍流的影响，同时对于理解和优化未来高精度、长距离的光通信系统设计具有理论指导价值。此外，关键词“光通信”、“星地激光通信”、“光束展宽”和“光束漂移”直接揭示了文章的核心研究内容，这些关键词对于相关领域的研究人员和工程师来说是至关重要的技术术语。 这篇论文为提升星地激光通信系统的抗干扰能力和稳定性提供了新的理论支持，对未来的光学通信技术发展具有潜在的推动作用。