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。
]-Z="YPY 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）：
de?Bn+mvi. r sf +dC 
cxBu2( Y '!)|;qe 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。
}uJH!@j mHqw,28} 
oUMY?[Wp 图1.地对空激光通信
系统示意图
>tf y\P Y: X>C l{ . 
N`Fgjn Q` 表1.关键参数
I`?6>Z+%) |IbCN ###激光器光束初始化
K&z p2V set/alias/off
k_p 4 f %9 wavelength/set 1 .48 # 设置激光器
波长 UenB4 array/set 1 256 # 设置计算初始矩阵大小
(Kl96G<Wej units/s 1 .1
S&y (A0M gauss/c/c 1 1 1.25 # 定义高斯光束
>[]@Df,p clap/cir/con 1 1.25
m{(G%n>E& energy/norm 1 1. # 能量归一化设置
-nbo[K set/density 64 # 设置画图线条密度
{5tb.{ title 1: starting laser distribution
Ax*=kZmH| plot/watch ex26_1.plt
a?4'',~ plot/liso nsl=64 xr=1.5 yr=1.5 # 绘制激光束初始强度曲线
j[z o~Y4z ####激光器初始光束相位分布如图1所示：
d4Y8q1 4{?Djnh 
=2[5 g!qX 图1激光器光束初始分布
39jnoT "*E#4e[ ##光束扩束器（20X）
模拟 Y`5(F>/RQG mirror 1 20 focallength # 扩束器透镜1焦距设置为20cm.
Z i&qa+F dist -420 #
透镜分离
;A ~efC^< mirror 1 400 focallength #扩束器透镜2焦距设置为400cm.
r+T@WvS%W abr/ast 1 .2 45 # 光束峰谷像散设置
xE$(I<: clap/cir/con 1 25 # 设置孔径光阑直径50
1'c phase/random/kolmogorov 1 10. 7 # 光束附加大气像差
`:hEc<_/ strehl
['p%$4i$ title 2: phase after beam expander and atmoshpheric turbulence
NwH`t#zd plot/watch ex26_2.plt
}bQqln)# plot/liso/phase xr=30 yr=30 nsl=64 min=-6 max=6
M_ -LI4> ! a"RHg:HO 
Xr54/.{&@ 图2.经过扩束器及大气干扰后光束相位分布
DYS|"tSk u{F^Ngy
) ####光束传输至自适应镜
02U5N(s adapt 1. 4. # 自适应镜对光束的曲率半径影响为4cm
VqzcTr]_ strehl
N# o" W title 3: phase after adaptive optic correction
bo]xah|."j plot/watch ex26_3.plt
`Zn2Vx plot/liso/phase xr=30 yr=30 nsl=64 min=-6 max=6 2
Q~R7 ]A yR ####光束经过自适应镜之后的相位分布如图3
! &f(X s *>x~` 
g<,kV(_7 图3.光束经过自适应镜校正之后的相位分布
X2avo|6e 9G 7lPK ####光束传输至转换镜
';g]! XsY) dist 5e7 #光束传输500km至转换镜
V2< 4~J2:9 title 4: irradiance at relay mirror before aperture
mez )G| plot/watch ex26_4.plt
RQzcsO plot/liso xr=300 yr=300 nsl=64
n9.` 5BH7/ ####光束到达转换镜前的相位分布如图4所示：
?W l=F/ wB(A['k 
rFY% fo
图4.光束到达转换镜前的相位分布
L
B:wo .X ]s3U +t? ####光束传输经过转换镜
h^{D " clap/cir/con 1 75 # aperture of 1.5 m. dia. for relay
H{Zfbb title 5: irradiance at relay mirror after aperture
$tGk,. #j plot/watch ex26_5.plt
u`Ew^-"> plot/liso xr=300 yr=300 nsl=64
crV2T mirror 1 3e8 foc
x1\ a_K t abr/ast 1 .3 90
y:TLGQ0
####光束经过转换镜后相位分布如图5所示：
} Wxu =b P'^#I[G' 
cN/8 b0C 图5.光束经过转换镜后相位分布
3GkVMY I Za+26#g ####光束传输至聚焦镜
V~rF `1+5N dist 3e8 #光束传输3000km至聚焦镜
sq6|J])GgU clap/cir/con 1 200 # 聚焦镜孔径直径4m
%<x2=#0 energy
[cSo o+Mlx title 6: irradiance on focusing mirror
2Z3c` /k plot/watch ex26_6.plt
X{SD3j=G# plot/liso xr=300 yr=300 nsl=64
Isa]5> ####光束传输至聚焦镜相位分布如图6所示：
DL&\iR h= uv4& 
'je=.{[lWt 图6.光束传输至聚焦镜相位分布
XWQp-H. uj@r v& ####光束经过聚焦镜传输至聚焦靶面后相位分布
^rd] qii" phase/random 1 .1 50 # 聚焦镜附加随机像差
sxq'uF(K mirror 1 5e7 focallength # 聚焦镜焦距500km
]AlRu( dist 5e7 # 传输至靶面
vi+k#KE clap/cir/con 1 25 # 设置出瞳孔径直径50cm
;U6z|O7L energy
}gY: VDW title 7: target irradiance inside 50 cm.
F<wwuCbF plot/watch ex26_7.plt
vh8{*9+ plot/liso xr=50 yr=50 nsl=64
RIXUzKLO end
KsZ XdM/ ####光束传输至聚焦靶面后相位分布如图7所示：
@pueM+(L& (uB evU\ 
|2,'QTm= 图7.光束传输至聚焦靶面后相位分布
