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。
hliO /3g 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）：
ViMl{ 3 "bF52lLu 
v'b%m8 G
& NK 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>Rmf'| U B~ -$\. 
$u'"C|>8 图1.地对空激光通信
系统示意图
jZPGUoRLg a:`<=^:4, 
6)ln,{ 表1.关键参数
xW*Lceb kWV k^ , ###激光器光束初始化
0Xw>_#Y/xS set/alias/off
.UQ|k,,t wavelength/set 1 .48 # 设置激光器
波长 cNxxX!P/ array/set 1 256 # 设置计算初始矩阵大小
[fV"tf; units/s 1 .1
j BBl{ gauss/c/c 1 1 1.25 # 定义高斯光束
k p* ! clap/cir/con 1 1.25
yiI
oqvP energy/norm 1 1. # 能量归一化设置
czpu^BT;;T set/density 64 # 设置画图线条密度
*<y9.\z Y< title 1: starting laser distribution
fCF.P"{W" plot/watch ex26_1.plt
u)I\R\N plot/liso nsl=64 xr=1.5 yr=1.5 # 绘制激光束初始强度曲线
f!R7v|j P ####激光器初始光束相位分布如图1所示：
5N%d Les oy5K*
} 
4g8o~JI:v 图1激光器光束初始分布
b @0= & 4 /.CS6W^z ##光束扩束器（20X）
模拟 Z_xQ2uH$: mirror 1 20 focallength # 扩束器透镜1焦距设置为20cm.
Y6H?ZOq dist -420 #
透镜分离
1Q!^*D mirror 1 400 focallength #扩束器透镜2焦距设置为400cm.
xH{-UQ3R abr/ast 1 .2 45 # 光束峰谷像散设置
K8 MET& clap/cir/con 1 25 # 设置孔径光阑直径50
d=%NFCIV phase/random/kolmogorov 1 10. 7 # 光束附加大气像差
K Cw strehl
]k^?= title 2: phase after beam expander and atmoshpheric turbulence
SO( BkxV@ plot/watch ex26_2.plt
IF|;;*Z8 plot/liso/phase xr=30 yr=30 nsl=64 min=-6 max=6
.'_}:~ }u3|w0~c) 
y*{zX=]l< 图2.经过扩束器及大气干扰后光束相位分布
$w {d4" ) `'<$N<! ####光束传输至自适应镜
;*j
K! adapt 1. 4. # 自适应镜对光束的曲率半径影响为4cm
D6Aa5& rO+ strehl
`4'=&c9 title 3: phase after adaptive optic correction
EFh^C.S8 plot/watch ex26_3.plt
1.3dy]vG plot/liso/phase xr=30 yr=30 nsl=64 min=-6 max=6 2
wn! =G~nB ####光束经过自适应镜之后的相位分布如图3
~5% 3] DC*MB:c#U 
+~iiy;i( 图3.光束经过自适应镜校正之后的相位分布
)1M2}11uS g `S ;xs ####光束传输至转换镜
QY&c=bWAX" dist 5e7 #光束传输500km至转换镜
*->*p35 title 4: irradiance at relay mirror before aperture
rC_1f3A plot/watch ex26_4.plt
Kmaz"6A plot/liso xr=300 yr=300 nsl=64
E~fb#6 ####光束到达转换镜前的相位分布如图4所示：
E] /2 u3p {G x=QNd 
d wG!]j>:_ 图4.光束到达转换镜前的相位分布
76@W:L*J$J Z^%a 1>` ####光束传输经过转换镜
nCWoco.xy clap/cir/con 1 75 # aperture of 1.5 m. dia. for relay
6d;}mhH title 5: irradiance at relay mirror after aperture
"IzAvKPM plot/watch ex26_5.plt
p{LbTjdNc plot/liso xr=300 yr=300 nsl=64
y.D+M$f mirror 1 3e8 foc
%E&oe $[B abr/ast 1 .3 90
pMHl<HH ####光束经过转换镜后相位分布如图5所示：
"q M v9* +@ 
~&T U 图5.光束经过转换镜后相位分布
G6a 2] ZJZSt% r ####光束传输至聚焦镜
upaP,ik}~ dist 3e8 #光束传输3000km至聚焦镜
dLb$3!3 clap/cir/con 1 200 # 聚焦镜孔径直径4m
&(Fm@ksh\ energy
Qw2-Vv4!" title 6: irradiance on focusing mirror
QCZ88 \jX[ plot/watch ex26_6.plt
3\j`g plot/liso xr=300 yr=300 nsl=64
$RY-yKmi ####光束传输至聚焦镜相位分布如图6所示：
l kTA"8d b<~8\\ & 
):>?N`{V 图6.光束传输至聚焦镜相位分布
;k `51=Wi U?f-/@fc ####光束经过聚焦镜传输至聚焦靶面后相位分布
EniV-Uj\D phase/random 1 .1 50 # 聚焦镜附加随机像差
v5a\}S<( mirror 1 5e7 focallength # 聚焦镜焦距500km
7 \98E& dist 5e7 # 传输至靶面
r/AOgS clap/cir/con 1 25 # 设置出瞳孔径直径50cm
3 5.&!4} energy
6#*_d,xQT title 7: target irradiance inside 50 cm.
b5=|1SjR plot/watch ex26_7.plt
0*5Jq#5 plot/liso xr=50 yr=50 nsl=64
]R)wBug end
;a1DIUm' ####光束传输至聚焦靶面后相位分布如图7所示：
P8X9bW~GQ (["kbPma 
:s_.K'4?a 图7.光束传输至聚焦靶面后相位分布
