摘要：针对湍流对水下成像系统的影响,基于Yao折射率起伏功率谱,推导了平面波的波结构函数,完善了水下光学成像模型,其优势在于将难以测量的微观参量如动能耗散率和温度耗散率,用平均温度和平均盐度等宏观参量代替。数值仿真了不同平均温度与平均盐度条件下水下湍流通过改变波前,进而对成像系统调制传递函数产生影响。仿真结果表明,平均温度与平均盐度升高,均会造成系统成像质量下降,进一步研究发现平均盐度增加,不同空间频率的调制传递函数值均线性下降,且下降幅度基本一致;随着平均温度升高,调制传递函数值线性下降,且高频成分的调制传递函数值下降得更快。为验证成像模型的正确性,设计搭建了3 m长的水下光学成像实验平台,利用相机记录分辨率板透过湍流的成像情况,得到不同平均温度与平均盐度条件下的调制传递函数曲线。对比实验与仿真结果发现,在平均温度10℃~30℃与平均盐度0 ppt~30 ppt范围内,对比度随平均温度与平均盐度变化趋势相同。该研究对水下光学成像系统的设计优化及水下图像处理具有一定的参考价值。

摘要：针对空间激光通信网络接入节点多路激光链路传输需求,基于高非线性光纤中四波混频参量效应,并结合色散控制,开展全光合路处理技术研究。采用VPI 10.0模拟平台构建了时间透镜全光合路系统,验证了4路速率为10 Gbps的差分相移键控DPSK(Differential Phase Shift Keying)信号光以及通断键控调制OOK(On-Off Keying)和DPSK混合制式信号光的全光合路可行性,并对全光合路技术实现中色散、光功率等关键参数对系统性能的影响进行了分析,为实际系统的设计和应用提供数据支撑。所提出的全光合路技术具有数据处理带宽大、通信制式兼容且系统复杂度低等优点,可有效降低空间激光通信网络的资源需求与载荷成本,为下一代空间激光骨干网的发展与全面应用提供有效技术支撑。