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。
g.s oN qt= 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）：
P #PQ4uK \ k*^W
lCZ3 
#C mBgxg+M Fwqf 4& / 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。
iSHl_/I< w.H+$=aK 
2O/_hv. 图1.地对空激光通信
系统示意图
[*t E HW pM3BBF% 
@( l`_Wx 表1.关键参数
t;3.; F)Lbr>H?I ###激光器光束初始化
7/L7L5h< set/alias/off
T:$_1I $ wavelength/set 1 .48 # 设置激光器
波长 +_Z/VQv array/set 1 256 # 设置计算初始矩阵大小
`m^O nH units/s 1 .1
qzz'v gauss/c/c 1 1 1.25 # 定义高斯光束
ri
~2t3gg clap/cir/con 1 1.25
g_U69
z energy/norm 1 1. # 能量归一化设置
4^&vRD, set/density 64 # 设置画图线条密度
#C^m>o~R title 1: starting laser distribution
ig{5 ]wZ( plot/watch ex26_1.plt
C+5nft6: plot/liso nsl=64 xr=1.5 yr=1.5 # 绘制激光束初始强度曲线
bE~lc}% ####激光器初始光束相位分布如图1所示：
_L":Wux
2X_ef 
\ Z':h w 图1激光器光束初始分布
X[<9+Q-& x#D=?/~/Kv ##光束扩束器（20X）
模拟 "RLb wm~ mirror 1 20 focallength # 扩束器透镜1焦距设置为20cm.
L%FL{G
dist -420 #
透镜分离
s? Kn,6Y mirror 1 400 focallength #扩束器透镜2焦距设置为400cm.
P>|2~YxjU abr/ast 1 .2 45 # 光束峰谷像散设置
9&cZIP clap/cir/con 1 25 # 设置孔径光阑直径50
\BL9}5y phase/random/kolmogorov 1 10. 7 # 光束附加大气像差
<=Qk^Y2k strehl
jxvVp*-=<j title 2: phase after beam expander and atmoshpheric turbulence
5oS\ uX| plot/watch ex26_2.plt
\~PFD%]:3 plot/liso/phase xr=30 yr=30 nsl=64 min=-6 max=6
MXb(Z9)]kw 0N.*c 
YVT^}7# 图2.经过扩束器及大气干扰后光束相位分布
*C \O] r:' '#PT C,0UJ ####光束传输至自适应镜
(agdgy:# adapt 1. 4. # 自适应镜对光束的曲率半径影响为4cm
\+xsJbEV strehl
_Gu ;U@ title 3: phase after adaptive optic correction
rAKd f?? plot/watch ex26_3.plt
hlRE\YO&8R plot/liso/phase xr=30 yr=30 nsl=64 min=-6 max=6 2
7nmo p 7 ####光束经过自适应镜之后的相位分布如图3
- g0> >{M' !r<7]nwV 
(Gc l,IW 图3.光束经过自适应镜校正之后的相位分布
s 6B@:9 }M Nm>3 ####光束传输至转换镜
=R 05H2hs dist 5e7 #光束传输500km至转换镜
<CFu r title 4: irradiance at relay mirror before aperture
#XsqTK_nk plot/watch ex26_4.plt
)n.p eZ plot/liso xr=300 yr=300 nsl=64
o0 Ae*Y0 ####光束到达转换镜前的相位分布如图4所示：
x>^S..K}L% Gkl#s7' 
PsLCO(26 图4.光束到达转换镜前的相位分布
"q$M\jK#V >qE$:V "_5 ####光束传输经过转换镜
}49?Z 3 clap/cir/con 1 75 # aperture of 1.5 m. dia. for relay
* XJSa title 5: irradiance at relay mirror after aperture
E O5Vg plot/watch ex26_5.plt
QU t!fF@t plot/liso xr=300 yr=300 nsl=64
DcOLK\ mirror 1 3e8 foc
b}fH$.V@ abr/ast 1 .3 90
'&9b*u";x( ####光束经过转换镜后相位分布如图5所示：
x InWcQ ^N]*Zf~N? 
%9j]N$.V 图5.光束经过转换镜后相位分布
STI8[e7{ %^S1 fUwT ####光束传输至聚焦镜
du ! .j dist 3e8 #光束传输3000km至聚焦镜
<XNL eJdY clap/cir/con 1 200 # 聚焦镜孔径直径4m
W;=ZQ5Lw energy
9; PtY dJ8 title 6: irradiance on focusing mirror
IY'S<)vOY plot/watch ex26_6.plt
-a3C3!! plot/liso xr=300 yr=300 nsl=64
b#sO1MXv ####光束传输至聚焦镜相位分布如图6所示：
S C# F Ekx&9] 
>(3 y(1; 图6.光束传输至聚焦镜相位分布
[lf[J&}X 5q\]] LV> ####光束经过聚焦镜传输至聚焦靶面后相位分布
DD1S]m phase/random 1 .1 50 # 聚焦镜附加随机像差
HkrNt/] mirror 1 5e7 focallength # 聚焦镜焦距500km
BsJClKp/ dist 5e7 # 传输至靶面
j'Fni4; clap/cir/con 1 25 # 设置出瞳孔径直径50cm
,-):&V:jF energy
aePk^?KbB title 7: target irradiance inside 50 cm.
=#W6+=YN8 plot/watch ex26_7.plt
&:rf80`z. plot/liso xr=50 yr=50 nsl=64
NunT1v ed end
s S._N@f ####光束传输至聚焦靶面后相位分布如图7所示：
$3So`8Bm[$ 8qT/1 b 
>1YJETysO 图7.光束传输至聚焦靶面后相位分布
