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。
2c0eh-Gf 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）：
'.WYs! U <4<8' 
LdWeI uT]_pKm 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。
a;*&q/{o ^_5$+ 
]o,) #/' $ 图1.地对空激光通信
系统示意图
XZp(Po:H Gjy'30IF 
!n uXK 表1.关键参数
,vg8i R a s)/i_Oe$\ ###激光器光束初始化
v%zI~g.L set/alias/off
j nI) n* wavelength/set 1 .48 # 设置激光器
波长 /"iYEr%_ array/set 1 256 # 设置计算初始矩阵大小
r) X?H units/s 1 .1
*WX6C("M gauss/c/c 1 1 1.25 # 定义高斯光束
I|WBT clap/cir/con 1 1.25
%K ] u" energy/norm 1 1. # 能量归一化设置
}b\d CGVr set/density 64 # 设置画图线条密度
[&FMVM` title 1: starting laser distribution
qY14LdC} ~ plot/watch ex26_1.plt
w`#lLl
B plot/liso nsl=64 xr=1.5 yr=1.5 # 绘制激光束初始强度曲线
vj{h*~ ####激光器初始光束相位分布如图1所示：
:4Q_\'P b GwLfU 
&,) 9cV / 图1激光器光束初始分布
/}M@
@W "me J n/ ##光束扩束器（20X）
模拟 ? FM HK\ mirror 1 20 focallength # 扩束器透镜1焦距设置为20cm.
O^:Rm=, $ dist -420 #
透镜分离
,HMB `vF mirror 1 400 focallength #扩束器透镜2焦距设置为400cm.
%f{kT<XHu abr/ast 1 .2 45 # 光束峰谷像散设置
6x[gg !;85 clap/cir/con 1 25 # 设置孔径光阑直径50
+8BH%f}X phase/random/kolmogorov 1 10. 7 # 光束附加大气像差
|n6nRE wW strehl
rm"bp lLZA title 2: phase after beam expander and atmoshpheric turbulence
{mkYW-4Se plot/watch ex26_2.plt
W"wP% plot/liso/phase xr=30 yr=30 nsl=64 min=-6 max=6
$,h*xb. Wgx lQXi-B 
.` ,YUr$. 图2.经过扩束器及大气干扰后光束相位分布
z
^a,7}4 z),l&7 ####光束传输至自适应镜
=AR'Pad adapt 1. 4. # 自适应镜对光束的曲率半径影响为4cm
ld2 \/9+n strehl
Sf*VkH title 3: phase after adaptive optic correction
5RlJybN"o plot/watch ex26_3.plt
bLNQ%=FjO plot/liso/phase xr=30 yr=30 nsl=64 min=-6 max=6 2
vx- u+/\ ####光束经过自适应镜之后的相位分布如图3
X8*q[ @$ !-2 S(8 
dks0 图3.光束经过自适应镜校正之后的相位分布
RHB>svT^K> 5IMh$!/uc ####光束传输至转换镜
B>~E6j7[Mp dist 5e7 #光束传输500km至转换镜
i-&kUG_X
title 4: irradiance at relay mirror before aperture
Lw!@[;2 plot/watch ex26_4.plt
9`c :sop plot/liso xr=300 yr=300 nsl=64
]HC t%5 ####光束到达转换镜前的相位分布如图4所示：
]bS\*q0Zf( F /t;y\) 
5Z;Py"% 图4.光束到达转换镜前的相位分布
_;0:wXib = ?mF-zA'4] ####光束传输经过转换镜
N*o+m ~:y clap/cir/con 1 75 # aperture of 1.5 m. dia. for relay
c"0CHrd title 5: irradiance at relay mirror after aperture
r{Fu|aoa;5 plot/watch ex26_5.plt
fxiq,o0 plot/liso xr=300 yr=300 nsl=64
* W i(% mirror 1 3e8 foc
NG b`f-:jw abr/ast 1 .3 90
RNIfw1R ####光束经过转换镜后相位分布如图5所示：
= zbrXtp, (r7~ccy4 
-pLb%f0? 图5.光束经过转换镜后相位分布
-|ee=BV ,@>B#%Nz ####光束传输至聚焦镜
qnT:x{o dist 3e8 #光束传输3000km至聚焦镜
4#=^YuKaF1 clap/cir/con 1 200 # 聚焦镜孔径直径4m
"w|GIjE+ energy
EcP"GO5 title 6: irradiance on focusing mirror
)DoY*'Cl plot/watch ex26_6.plt
u/hD9g~H7K plot/liso xr=300 yr=300 nsl=64
^
*m;
6idYz"P % 图6.光束传输至聚焦镜相位分布
/~AajLxu3W II[qWs>RG[ ####光束经过聚焦镜传输至聚焦靶面后相位分布
TrHBbyqk phase/random 1 .1 50 # 聚焦镜附加随机像差
(+T|B E3*# mirror 1 5e7 focallength # 聚焦镜焦距500km
H# Vs3*VK dist 5e7 # 传输至靶面
?K}/b[[0v clap/cir/con 1 25 # 设置出瞳孔径直径50cm
hX[hR energy
3B;B#0g50 title 7: target irradiance inside 50 cm.
`biv AL plot/watch ex26_7.plt
=SLJkw&w6 plot/liso xr=50 yr=50 nsl=64
O^`Y> >a end
$'kIo*cZ ####光束传输至聚焦靶面后相位分布如图7所示：
80 p7+W2m 9n44 *sZ 
xNl_Q8Z?R^ 图7.光束传输至聚焦靶面后相位分布
