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。
Bp@\p)P( 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）：
]*g f$D R4T@ ]l&W 
H:OpS-b C <(qk _ 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。
W /*?y & f mJK+ 
w{u,YM(Q 图1.地对空激光通信
系统示意图
:R3iLy &5.J y2hO] 
+v'2s@e`
# 表1.关键参数
F FcIOn h_\(
$" ###激光器光束初始化
Bo14t*( set/alias/off
hW9! wavelength/set 1 .48 # 设置激光器
波长 s diWQ v array/set 1 256 # 设置计算初始矩阵大小
'U*#7 1S units/s 1 .1
/I1n${{5 gauss/c/c 1 1 1.25 # 定义高斯光束
4 P=1)t?tX clap/cir/con 1 1.25
G mE`YW energy/norm 1 1. # 能量归一化设置
mlLqQ< set/density 64 # 设置画图线条密度
$CJf 0[| title 1: starting laser distribution
" FhC"}N plot/watch ex26_1.plt
z@o6[g/*Q plot/liso nsl=64 xr=1.5 yr=1.5 # 绘制激光束初始强度曲线
*M*WjEOA ####激光器初始光束相位分布如图1所示：
F6{/iF ,grx'to(X 
Q+wO\TtE 图1激光器光束初始分布
J] w3iYK T8)X ?>CIW ##光束扩束器（20X）
模拟 mdQe)> mirror 1 20 focallength # 扩束器透镜1焦距设置为20cm.
_~{J."q dist -420 #
透镜分离
){z #Y#]dP mirror 1 400 focallength #扩束器透镜2焦距设置为400cm.
)db:jPkwd abr/ast 1 .2 45 # 光束峰谷像散设置
Q`6hJgyL clap/cir/con 1 25 # 设置孔径光阑直径50
$G 6kS@A phase/random/kolmogorov 1 10. 7 # 光束附加大气像差
k@s<*C strehl
>mp Nn title 2: phase after beam expander and atmoshpheric turbulence
Mk=*2=d plot/watch ex26_2.plt
[s\8@5?E
plot/liso/phase xr=30 yr=30 nsl=64 min=-6 max=6
C[hNngb7R 8 a]g>g 
|(TEG.<g 图2.经过扩束器及大气干扰后光束相位分布
wq,&0P-v 0v9i43[S|J ####光束传输至自适应镜
:?LNP3} adapt 1. 4. # 自适应镜对光束的曲率半径影响为4cm
Vgkj4EE strehl
_?y3&4N) title 3: phase after adaptive optic correction
~3%\8, 0 plot/watch ex26_3.plt
\kf
n,m plot/liso/phase xr=30 yr=30 nsl=64 min=-6 max=6 2
isy[RAP< ####光束经过自适应镜之后的相位分布如图3
Gc*=n*@^K kOdpW 
I $x<B7U 图3.光束经过自适应镜校正之后的相位分布
r..f$FF)\ auX(d -m ####光束传输至转换镜
_V e)M% dist 5e7 #光束传输500km至转换镜
ZR%$f- title 4: irradiance at relay mirror before aperture
F(Zf=$cx plot/watch ex26_4.plt
%.wR@9? plot/liso xr=300 yr=300 nsl=64
v Jct)i ####光束到达转换镜前的相位分布如图4所示：
Z__fwv.X[ |,S]EHIy 
@%*@Rar 图4.光束到达转换镜前的相位分布
2A =Y ,UC|[-J ####光束传输经过转换镜
ntB#2S clap/cir/con 1 75 # aperture of 1.5 m. dia. for relay
[\ S d*- title 5: irradiance at relay mirror after aperture
!>ZBb\EyK plot/watch ex26_5.plt
?azLaAG plot/liso xr=300 yr=300 nsl=64
Y,yU460T8 mirror 1 3e8 foc
0H.bRk/P+ abr/ast 1 .3 90
b{)kup ####光束经过转换镜后相位分布如图5所示：
WA1yA*S K^[m-- 
fF>h ca> 图5.光束经过转换镜后相位分布
/. rj\, 6vxRam6[?? ####光束传输至聚焦镜
" W {rS4L dist 3e8 #光束传输3000km至聚焦镜
\6 .dGKK clap/cir/con 1 200 # 聚焦镜孔径直径4m
[`E_/95 energy
l-20X{$m: title 6: irradiance on focusing mirror
-^t.eZ*| plot/watch ex26_6.plt
J}4R J9 plot/liso xr=300 yr=300 nsl=64
vN@04a\h ####光束传输至聚焦镜相位分布如图6所示：
{iq^CHAVK <0hVDk~ 
23K#9!3 图6.光束传输至聚焦镜相位分布
`s\ [X-j] $G}k'[4C ####光束经过聚焦镜传输至聚焦靶面后相位分布
7<(U`9W/q phase/random 1 .1 50 # 聚焦镜附加随机像差
/N R*<,c% mirror 1 5e7 focallength # 聚焦镜焦距500km
W!kF(O
NA dist 5e7 # 传输至靶面
dD 'KP4Io@ clap/cir/con 1 25 # 设置出瞳孔径直径50cm
zL50|U0H energy
$Jn.rX0}$ title 7: target irradiance inside 50 cm.
Y#-c<o}f plot/watch ex26_7.plt
vl}}h%BC plot/liso xr=50 yr=50 nsl=64
`WxGU end
W np [8IEU ####光束传输至聚焦靶面后相位分布如图7所示：
4AvIU!0w 0R+p\Nc&1 
E5|GP 图7.光束传输至聚焦靶面后相位分布
