激光光束在海水中的空间传输特性分析

来源：激光与红外杂志2018年第11期北京时间：

作者：贺锋涛

单位：西安邮电大学电子工程学院,陕西 西安 710121；

摘要：由于激光的初始发散角以及海水对光的散射作用,激光在水下传输时光斑大小发生改变,从而影响接收机的接收范围。采用波长为514 nm的蓝绿激光,基于水下无线光通信信道模型,模拟光子在海水中的传输过程,通过统计不同传输距离时的光子数和光子位置,建立了海水信道中的光斑扩展模型,分析了海水水质对高斯光束的光斑空间特性的影响。结果表明:高斯光束在海水信道中传输时,根据光强比值定义光斑大小的位置,1/e光斑半径与传输距离呈线性关系,线性增加系数为光源的发散半角；当接收机灵敏度为确定值时,传输较短距离后光斑逐渐减小；光斑大小由接收机灵敏度决定,随着接收机灵敏度的增加,在相同距离下,接收到的光斑大小基本呈线性增加。

关键词：水下无线光通信;光斑空间特性;蒙特卡洛仿真;高斯光源;接收机灵敏度

基金资助：陕西省教育厅专项科研计划资助项目(No.15JK1681)资助