Формирование оптических каналов в телекоммуникационных и измерительно-информационных системах

• Автор: Хан, Валерий Алексеевич
• Шифр специальности: 05.12.13
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 362 с. : ил.

Основные сокращения
Условные обозначения
Глава 1. Возможности открытого оптического информационного 24 канала связи для телекоммуникационных и информационно-измерительных систем
1.1. Параметры открытого оптического канала связи для телекоммуникационных и информационно-измерительных сис-24 тем
1.1.1. Молекулярное поглощение воздуха в оптическом диапазоне
1.1.2. Рэлеевское рассеяние оптического сигнала в атмосфере
1.1.3. Параметры аэрозоля в атмосферном канале связи
1.1.4. Осадки, перекрывающие атмосферный канал связи 3 О
1.1.5. Турбулентность воздуха в атмосферном канале связи
1.1.6. Нелинейные эффекты при распространении лазерного излучения по атмосферному каналу связи
1.1.7. Фоновые помехи от посторонних источников в атмосфере З
1.2. Прохождение одиночных оптических импульсов через открытый атмосферный канал
1.2.1. Пространственное уширение импульса на турбулентностях
атмосферного канала связи
1.2.2. Флуктуации интенсивности в сечении лазерного пучка при
распространении по атмосферному каналу связи
1.2.3. Пространственные флуктуации интенсивности излучения во времени, при прохождении по атмосферным каналам связи
1.2.4. Уширение импульса излучения во времени при прохождении
по оптическому атмосферному каналу связи
1.2.5. Флуктуации мощности оптического излучения, распространяющегося через осадки в атмосферном открытом канале 41 связи
1.2.6. Фазовые искажения, вносимые в оптический пучок атмосферным каналом оптической связи
1.2.7. Сравнительный анализ факторов, влияющих на частотные
характеристики систем передачи по открытым оптическим каналам связи
1.3. Формирование оптического изображения объектов, окруженных аэрозолем, в информационно-измерительных системах
1.3.1. Рефракция оптического пучка при прохождении атмосферного канала связи
1.3.2. Рассеяние и поглощение потока оптического излучения аэрозолем, перекрывающим атмосферный канал оптической свя- 49 зи
1.4. Надежность и дальность работы систем связи по атмосферным оптическим каналам
1.5. Возможности современной аппаратуры атмосферных оптических телекоммуникационных систем
1.6. Устройства для формирования сверхвысокочастотных каналов связи телекоммуникационных систем
Выводы по главе 1
Глава 2. Разработка метода передачи информации в телекоммуникационных и информационно-измерительных системах с помощью потока оптического излучения по открытому атмосферному каналу связи
2.1. Расчет интенсивности осадков, вызывающих срыв цифровой
связи по оптическому атмосферному каналу
2.1.1. Расчет надежности атмосферных оптических линий связи
2.2. Экспериментальные исследования влияния аэрозолей на частотно-контрастную характеристику изображений объектов, передаваемых по открытому атмосферному каналу связи
2.3. Разработка метода, формирования потока излучения для те-71 лекоммуникационных и информационно-измерительных систем
2.3.1. Экспериментальное исследование распространения интерференционного потока лазерного луча, через ослабляющие участки атмосферного канала телекоммуникационных и информационно-измерительных систем
2.3.2. Формирование потока оптического излучения для телекоммуникационных и информационно-измерительных систем
2.3.3. Расчет потерь мощности, на атмосферном открытом канале
телекоммуникационных и информационно-измерительных систем с локальным поглощающим участком когерентных оптических пучков, испытывающих биения по частоте
2.4. Экспериментальные исследования прохождения когерентных
потоков оптического излучения через открытый атмосферный канал
Выводы по главе 2
Глава 3. Разработка метода передачи мощного лазерного импульса через аэрозольные системы для телекоммуникационных и информационно-измерительных систем
3.1.1. Экспериментальный стенд для моделирования в лабораторных условиях очага оптического пробоя в атмосферном канале телекоммуникационных и информационно-

ны полосами поглощения жидкой воды.
Экспериментальные исследования спектральной зависимости объемных коэффициентов ослабления континентальных дымок [180, 181] обнаружили сложную зависимость ослабления от различных фракций аэрозоля. Например, ослабление коротковолнового (Л<2 мкм) и длинноволновой (Л>2 мкм) радиации происходит преимущественно на частицах разной природы. Ослабление также зависит от относительной влажности. При увеличении относительной влажности от 40% до 100% объемный коэффициент ослабления сначала растет, с 70% до 85% убывает, после чего вновь возрастает.
Распределение интенсивности потока рассеянного от объектов оптического излучения по его сечению можно описать пространственными Фурье-частотами. Поэтому ухудшение качества изображения объекта можно рассматривать как изменение его первоначального пространственного спектра. Анализ оптического поля, прошедшего рассеивающий слой, показывает, что на спектр пропускаемых пространственных частот значительное влияние оказывает положение рассеивающего слоя и его оптическая толща [120]. Слой рассеивающих частиц является фильтром низких пространственных (Фурье) частот. При большой метеорологической дальности видимости основные искажения изображения связаны с атмосферной турбулентностью. Наличие даже небольшого, по размерам, облака дисперсных частиц на трассе может вносить существенный вклад в качество изображения.
В некоторых экспериментальных работах, отмечалось, что у объекта, располагающегося в аэрозольном облаке при определенных условиях, может увеличиваться резкость изображения контуров. Физически это явление объясняется [182] дополнительной подсветкой объекта сзади аэрозольным облаком в процессе многократного переотражения излучения дисперсных частиц в аэрозольном облаке. Контраст контуров объекта, располагающегося в освещенном облаке можно определить из выражения:
К=(/об-/ф)/(/об + /ф+7аТа'1), (1.11)