本例为一束
激光从地基
激光器出发传输到近地轨道上的一个转换镜上。转换镜将激光反射到一个聚焦镜上，然后这束光打到大气层内部一个低海拔的目标上。根据Kolmogorov模型，假设目标值的半径为10cm，就可以计算大气像差。本例中包含了激光扩束器像差、转换镜上的像差以及聚焦镜上的像差。
.cz7jD
大气模型假设的波阵面
光谱功率为（忽略内部和外部的尺寸限制）：
q)3QmA~ Pa'N)s< 
Md&K#)9,( b%].D(qBy 其中W^2 (f)是波阵面的光谱功率，r0为可视
参数，f是空间频率，L0是外部尺寸，Li是内部尺寸，这些参数的单位分别为rad，m，m-1。由于大气像差和光束扩束器的像散，斯特列尔比SR=0.34。经过一个激励器影响半径为4.0cm的自适应镜校正后，斯特列尔比为0.87。经过全程传播到达目标后，光斑直径为50cm，剩下56%的能量，相对于没有自适应镜时能量的22%，有了明显的提高。由于没有考虑大气对
光学元件散射效应的衰减效应，所以实际中传输到的光更加少。
n?QglN 8Oa+,?<0x 
[QIQpBL 图1.地对空激光通信
系统示意图
u%5 ,U- !p Q*m`X o 
iD<}r?Z 表1.关键参数
|S]T,`7u Ya} }a ###激光器光束初始化
]*D~>q"#\ set/alias/off
oA8A
@,-L wavelength/set 1 .48 # 设置激光器
波长 yQ !keGj array/set 1 256 # 设置计算初始矩阵大小
U ]7;K>.T units/s 1 .1
[Wxf,rW i gauss/c/c 1 1 1.25 # 定义高斯光束
2Vs+8 / clap/cir/con 1 1.25
)d >Dcne energy/norm 1 1. # 能量归一化设置
==S^IBG set/density 64 # 设置画图线条密度
+U iJWO title 1: starting laser distribution
.LGA0 plot/watch ex26_1.plt
hW` o-' plot/liso nsl=64 xr=1.5 yr=1.5 # 绘制激光束初始强度曲线
ts; ^,|h ####激光器初始光束相位分布如图1所示：
PbfgWGr wEw;],ur 
$&Z<4:Flc 图1激光器光束初始分布
7d/I"?=|rA -wVu M.n(Z ##光束扩束器（20X）
模拟 -;Te+E_ mirror 1 20 focallength # 扩束器透镜1焦距设置为20cm.
Wi yiq )^ dist -420 #
透镜分离
a`zHx3 Yg mirror 1 400 focallength #扩束器透镜2焦距设置为400cm.
1Beh&pl^ abr/ast 1 .2 45 # 光束峰谷像散设置
&_-3>8gU clap/cir/con 1 25 # 设置孔径光阑直径50
4 %4Yqx ) phase/random/kolmogorov 1 10. 7 # 光束附加大气像差
rxj# strehl
0U !&|i\ title 2: phase after beam expander and atmoshpheric turbulence
-C8LM ls plot/watch ex26_2.plt
)@<HG$# plot/liso/phase xr=30 yr=30 nsl=64 min=-6 max=6
$~\Tl:!#? 0H x'C^m72 
9m<%+ S5& 图2.经过扩束器及大气干扰后光束相位分布
Ua4P@#cU mex@~VK ####光束传输至自适应镜
`6 BQ6)7 adapt 1. 4. # 自适应镜对光束的曲率半径影响为4cm
~S$ex,~ strehl
Htfq?\ FD title 3: phase after adaptive optic correction
Io t c>! plot/watch ex26_3.plt
E(&zH;?_ plot/liso/phase xr=30 yr=30 nsl=64 min=-6 max=6 2
Qwp2h"t` ####光束经过自适应镜之后的相位分布如图3
{1+me E q E8Di\? 
9<
S 图3.光束经过自适应镜校正之后的相位分布
b`ksTO`}x m_FTg)_= ####光束传输至转换镜
uJ8FzS>[V dist 5e7 #光束传输500km至转换镜
\FF|b"E_= title 4: irradiance at relay mirror before aperture
cQsSJBZ[v5 plot/watch ex26_4.plt
U ,!S1EiBs plot/liso xr=300 yr=300 nsl=64
fAfB.|cd ####光束到达转换镜前的相位分布如图4所示：
l TVz'ys gZ-:4G|J 
L">m2/ HG 图4.光束到达转换镜前的相位分布
C
=B a|Z P@x@5uC2 ####光束传输经过转换镜
,b?G]WQrHs clap/cir/con 1 75 # aperture of 1.5 m. dia. for relay
LR'~:46#u title 5: irradiance at relay mirror after aperture
%NfH`%` plot/watch ex26_5.plt
&Aym@G|k? plot/liso xr=300 yr=300 nsl=64
ad52a3deR mirror 1 3e8 foc
B9 , abr/ast 1 .3 90
-y[y. #o ####光束经过转换镜后相位分布如图5所示：
r"p"UW9og
OAE a+V 
b,'rz04^ 图5.光束经过转换镜后相位分布
v&7x ~!O
bjN"H`Q ####光束传输至聚焦镜
JeAyT48!M dist 3e8 #光束传输3000km至聚焦镜
85Kf>z::c clap/cir/con 1 200 # 聚焦镜孔径直径4m
2z1r |?l energy
r 5+ MjR title 6: irradiance on focusing mirror
NxB/U_j plot/watch ex26_6.plt
{UF|-VaG plot/liso xr=300 yr=300 nsl=64
&4)PW\ioY ####光束传输至聚焦镜相位分布如图6所示：
v+dT7* ^@ Ye^ xV,U@ 
@&9< )1F 图6.光束传输至聚焦镜相位分布
]eX(K5 A 1 {
ehnH ####光束经过聚焦镜传输至聚焦靶面后相位分布
6)FM83zk)K phase/random 1 .1 50 # 聚焦镜附加随机像差
U.<a d mirror 1 5e7 focallength # 聚焦镜焦距500km
$N|Spp0 dist 5e7 # 传输至靶面
^ ,[gO#hgz clap/cir/con 1 25 # 设置出瞳孔径直径50cm
nE : Wl energy
.
ywVGBvJ title 7: target irradiance inside 50 cm.
G {a;s-OA3 plot/watch ex26_7.plt
kq(]7jU$[ plot/liso xr=50 yr=50 nsl=64
dbF9%I@ end
h(^[WSa ####光束传输至聚焦靶面后相位分布如图7所示：
Lo" s12fr U]ZI_[\'U 
eO{2rV45O 图7.光束传输至聚焦靶面后相位分布
