APD对湍流大气中激光的双重随机探测过程

论文摘要

为了研究雪崩光电二极管（APD）对大气传输后的激光进行探测时,所受大气湍流效应及APD噪声的影响,分析了激光在湍流大气中传输、APD对激光探测两个过程,结合APD的探测原理,建立了指数威布尔-高斯双重随机过程模型。通过实验测量了不同信噪比、不同大气湍流下APD输出电流的概率密度,对探测距离不同、接收口径不同的情况进行了仿真。结果表明,接收信噪比为2,5,10时,光强分布方差分别为0.5354,0.3565,0.2781,偏移量分别为0.05,0.0109,0.0029;大气折射率结构常数为2.5×10-15,3×10-14,4.9×10-14时,方差分别为0.1198,0.2781,0.4035,偏移量分别为0.0002,0.0029,0.0039;双重随机过程模型可准确描述经过大气传输的激光被APD探测的过程;探测器口径的变化对APD输出电流的概率密度影响不大,而接收信噪比、探测距离、大气折射率结构常数的增大会使APD输出电流平均值较信号电流产生较大偏移、且离散程度加剧。该模型的建立对激光探测技术研究具有一定的参考价值。

论文目录

• 引 言
• 1 APD探测系统噪声特性
• 2 激光在大气中的传输
•   2.1 激光的大气传输效应
•   2.2 常用的概率分布
•     2.2.1 gamma-gamma分布
•     2.2.2 指数威布尔分布
• 3 双重随机过程模型建立
• 4 双重随机过程影响因素分析
• 5 结 论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 刘贺雄,周冰,贺宣,高宇辰,范磊

关键词: 探测器,大气湍流,双重随机过程,雪崩光电二极管,概率密度分布,噪声

来源: 激光技术 2019年04期

年度: 2019

分类: 信息科技,基础科学

专业: 物理学,无线电电子学

单位: 陆军工程大学石家庄校区电子与光学工程系,酒泉卫星发射中心,解放军31648部队

基金: 河北省自然科学基金资助项目(F2016506014)

分类号: TN312.7;TN24

页码: 35-39

总页数: 5

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