文档介绍：第28卷第4期增刊 2007年4月仪器仪袁学报 Chlnese Journal ofSclent讯clnstr岫ent 激光在雨中传输的研究胡中华,陈家壁(上海理工大学光学工程系上海200093) 摘要:概述了雨滴的尺寸分布特性和光波在雨中的传输衰减,建立了仅考虑雨滴对光传输遮挡作用的传输衰减模型并进行了相关计算。关键词:激光传输;重叠效应’几何概率I光功率衰减 Study oflaser transmissi蚰through rain Huzhonghua,Chen Jiabi (眈加订m删矿∞“棚￡玩i揪一ng,队删坶矗y0,s舰ng^毹,orsci删珊姗d T毫c^月。垤y,s船ng^ni200093,既i加) Abstract:The property slze dlstribution and attenuatjon foroptical transr面ssion through rain are viewed Byc。nsidering thebIottirlg—out effectofraindmps,a new fnodeIforpred|cting theattention oflaser through rain set up and sorne relatedcalculations are don邑 Key words: Iasertrar培missio“;overlap t;geometricai Probability;optical p。wer attenuation l引言大气激光通信是以激光为信息载体、大气为传输介质的一种通信方式。大气激光通信作为一种非常好的无线通信手段,要想将之推广应用,必须研究气候因素和大气本身对大气激光通信系统的影响。大气本身以及其中的尘埃、大气溶胶、雾和雨滴,都会给激光束造成不同程度的衰减。相对于前三种情况,雨滴对光传输的作用的研究还不十分充分,本文对此进行了进一步讨论。当电磁波波长与粒子尺寸可比拟时,产生米氏散射,其散射场分布可用米氏散射理论来求解o]。雨滴的半径()要远大于可见光渡长,因此用米氏散射理论来计算雨滴对可见光波的衰减并不很适合。T‘&Chu口1和C 。1920年 ,反而与实际情况比较符合。这是因为散射的光场分布在长距离传输后产生的光强可以忽略不计。但是 Fw:PresL0n的模型没有考虑到雨滴的尺寸分布特性,还不够准确,本文将在该模型的基础上发展出更加准确的传输衰减模型。 2雨滴的尺寸分布特性降雨中雨滴的大小及在空间中的分布都是随机的,一般人们用雨滴尺寸分布函数N(D)来描述雨滴的尺寸分布情况,D表示雨滴直径,N<D)dD表示单位体积空气中直径在D和(D+dD)之间的雨滴数目。科研工作者提出过许多雨滴尺寸分布模型,其中韦布分布模型03比较精确且有一个通用形式,适用于世界上任何一个地区。其形式如下: 舳,乱,s搞(蛊)2e冲[-0.,,㈢3](1) 琢表示雨滴平均直径,。(D)表示宣径为D的雨滴的下落速度,hJT表示单位体积内所有