激光大气信道
激光大气信道相关总结
1、大气对信道传输的影响
激光在大气中传输主要受到两个方面因素的影响：衰减效应、湍流效应。其中，衰减效应主要影响激光信号的功率，使到达接收端光信号的功率降低，作用方式包括：吸收、散射、折射、反射等。湍流效应主要由大气的不规则随机运动引起，影响光信号的质量，对光信号的相位、强度分布以及光斑的位置等都有较大影响，主要表现形式包括：光束漂移、扩展、闪烁以及到达角起伏等。
1.1衰减效应对激光通信的影响
衰减效应主要由大气分子、气溶胶以及空气中的微小颗粒物产生，包括吸收、散射、反射、折射的等，是大气的固有属性，可采取相应的措施进行有效的规避或补偿。
（1）吸收
作用机理：激光穿过大气时，大气中的分子在光波电场的作用下被极化，并以入射光的频率做受迫振动，使部分辐射的光能转换成气体分子的内能，消耗了光波的能量，形成吸收效应。（经相关研究表明，气溶胶粒子由于直径较大，对光的吸收作用不明显）
作用特点：使激光功率衰减，但不改变光束的质量。
决定因素：分子对光波能量的吸收由分子结构、浓度和吸收光频率所决定，不同的气体分子对不同频率的光吸收的能力不同，具有一定选择性。
衰减规律：
Pλ,x=P(λ,0)exp?[?kλx]
kλ----吸收系数；
x----传输距离；
大气窗口:大气对某些波段光波的吸收较弱，透过率较高，称这些透过率较高的波段为大气窗口。
由于大气是不同分子的复杂混合体，且气体分子的浓度还随着海拔的变化而变化，并考虑散射等因素影响，通过统计分析，地球大气的透过率如下：
图 1-1 不同波长激光在大气信道中传输的透过率
（2）大气散射
散射是光在传播过程中遇到微小粒子，使其传播方向发生改变的现象，是电磁波在大气微粒作用下的衍射效应造成（只有当微粒的直径小于或相当于辐射波长时才会发生明显的作用）。其结果会使光在原传播方向上的能量减小，影响光斑形状和光强分布。常用的散射模型：瑞利散射、米氏散射、无选择性散射。
大气散射的效果主要表现为两个方面：减小在传播方向上的光能量、改变光斑内的强度分布，使光斑内部有明暗之分。
瑞利散射：
产生条件：散射微粒直径远小于波长时产生，也称作气体分子散射（10?8cm量级）。对波长小于40nm的光波作用明显作用比较明显。（大气分子（0.1nm）；可见光（400～760nm）；近红外短波（780~1100nm）；近红外长波（1100~2526nm））主要作用粒子：大气分子。
特点：散射粒子较小，散射光分布较均匀，对波长小于40nm的光波才作用明显比较明显。随着散射分子半径增大，散射增强；随着波长的增大，散射减弱。由此可以推论，可见光比红外光散射强烈，蓝光比红外光散射强烈（形成蓝色天空）。
经验公式：
σm=0.827×N×A3/λ4
A——散射元横截面积(cm2)
N ——单位体积内分子数(cm?3)
λ——光波波长(μm)
T——表示热力学温度
图1-2 散射强度与波长的关系
米氏散射：
产生条件：当空气中粒子的直径大于入射光的波长或者和光的波长可以比拟的时产生，粒子对入射光散射后的散射光分布比较复杂且不对称，瑞利散射不再适用。
作用粒子：云、雾、雨、雪等气溶胶粒子以及雾霾等微小粒子。
特点：散射光角度分布较为复杂，并且随着粒子直径的增加，散射光集中的角度也越来越窄。（对光信号的影响也相对更大）
散射系数经验公式：
σn=N(r)πr2Q s(X r,m)
r ——粒子半径
N r——单位体积内的粒子数
Q s——散射效率（粒子散射的能量与入射到粒子几何截面上的能量之比）无选择性散射：
产生条件：当大气中粒子的直径远大于波长时发生的散射。
作用粒子：尺寸较大的气溶胶粒子、微粒、尘埃。
作用特点：散射强度与波长无关，不具有波长选择性，使原传播方向上的光信号能量严重衰减。
（3）大气折射
产生原因：由于大气的不均匀特性，导致空气折射率随空间发生变化，使激光传输路径发生偏折的现象。
影响因素：大气温度、压强
折射率公式：
n=1+77.6(1+7,52×10?3λ?2)(p/T)×10?6
p——大气压强（mbar）；
T——温度；
λ——入射光波长；
（p 和T 是随高度变化的物理量）
（4）反射
主要发生在云层顶部，取决于云量，而且各波段均受到不同程度的影响，削弱了电磁波到达地面的强度。
（5）大气窗口
通过以上分析可知，就辐射光强度而言，过不考虑激光本身的发散，光经过大气传输过程中，影响激光强度的因素主要包括：吸收、散射、反射，其中吸收和散射与信号光长具有非常密切的联系，在实际中常用大气透过率来直观描述激光穿过大气的能力，反应出光强受大气的影响程度。其中，透过率较高的波段被称作大气窗口（图1-1）。
大气透过率计算（朗伯(Bougher Law)定律）：
均匀条件下：
假设传输路径上的大气是介质均匀或分层均匀时，大气透过率可表示为：
Tλ,L=I
=e?μ(λ)L
非均匀条件下：
若假设大气为非均匀介质，其透过率可表示为：
Tλ,L=exp?[?μλ,r dr
L
]
L为传输距离；I0和I 分别为原始光强和通过距离 L 后的光强；μ(λ)为大
气衰减系数，与波长相关；T为传输L距离后的大气透过率(%)；
大气衰减系数决定于粒子对光波的吸收和散射，具体关系如下：
μλ,r=αmλ,r+βmλ,r+ααλ,r+ββ(λ,r)
αmλ——分子吸收系数
βmλ——分子散射系数
ααλ——气溶胶吸收系数
ββ(λ)——气溶胶散射系数
1.2湍流对激光通信的影响
湍流指的是大气的随机不规则运动，由于地面的复杂性和太阳辐射的不均匀性，导致大气的温度、湿度、压力、折射率等性质的随机变化，从而引起大气折射率的随机改变，称其为湍流效应。有机湍流运动导致大气折射率的随机改变，严重影响光波信号的质量，湍流效应对激光信号的影响主要表现为：光斑漂移与扩展、光强闪烁以及到达角起伏等几个方面，严重限制了空间激光通信的效能。
湍流可以看作是空气中大小不一的“涡流”，常发生在运动气流之间的交界处，是一个不断变化的过程。湍流气团在运动的过程中，能量也在不断流动，直径较大湍流受惯性力起伏影响，形态往往不稳定，在运动的过程中由于惯性作用不断分裂成直径较小的湍流，将尺寸最大的湍流直径称作湍流的外径L0（相当于气流离地面的高度，通常在几十到几百米的量级）。当湍流尺寸减小的到一定值时，气体粘性耗散起到主要作用，抑制了湍流的继续分裂，此时尺寸最小的湍流直径称作湍流的内径l0（一般为毫米量级）。
由于湍流的复杂性和随机性，为了对其进行有效的定量描述，国内外都进行了较为深入的研究，较著名的著作为Tatarskii的两部著作：[1][2]。常用的湍流模型为Kolmogorov（尔莫哥洛夫）模型，Kolmogorov湍流模型的建立基于三个前提假设：
a.气流在微小的区域可以看作是各向同性的；
b.在各向同性的局部区域内，流体仅仅受摩擦力和惯性的作用；
c.尺度区间(l0,L0)被称为惯性范围；在该范围之内，内摩擦力的影响可以忽略，流体运动由惯性力决定，并且大气的统计特征服从“2/3 次方定律”。
此外，经进一步的研究表明，在对流层顶部与平流层的交界区域，Kolmogorov 模型并不完全适用，于是延伸出了non-Kolmogorov模型。
1.2．1湍流的描述：
（1）折射率湍流模型：
由于湍流的作用，大气折射率往往是时间和空间的函数，由于湍流运动的随机特性，可用统计的方式对介质的特性进行描述，可以表现为：
n r,t,λ=n0r,t,λ+n1r,t,λ
其中：n0的确定部分，对大气湍流而言n0≈1,n1r,t,λ表示折射率的随机变化部分。在Kolmogorov模型假设下，定义n1的结构函数为：
D nn r1,r2=E[|n1r1?n2(r2)|2]
其中r1、r2表示湍流中两点之间的距离。根据Kolmogorov理论，n1的结构函数可以表述为(2/3定律):
D nn r=C n2r2;l0?r?L0
r 表示两观测点的距离；C n 2
是与湍流有关的折射率结构常数。 （2）湍流强度的描述
C n 2为折射率结构常数，是大气光学的基本参数之一，可用于表征湍流的强度，
其值越小，代表湍流越弱。C n 2
随着地理位置、温度、高度、气象条件、太阳光照等都密切联系，一般而言，其随着海拔高度的增加而减小，随着太阳光照强度的
增加而迅速增大。其典型值为10
?17
~10
?12
m ?
2，其中大于10?12的湍流被称作强
湍流，10?12到10?16范围的湍流被称作中湍流，小于10?16的湍流被称作弱湍流。
图1-3折射率结构常数随海拔高度的变化
图1-4 折射率结构常数随时间的变化关系
（3）折射率结构常数计算
很明显，C n 2
与大气的温度、压强、空气流动速度等都有密切的关系，是一个非常复杂的系统，一般认为其计算公式可表述如下：
P 为压强，T 为温度，C T 2
为温度结构化常数：
根据实际场景的差异，为了方便的计算出常数的值，衍生出了许多经验模型：如在垂直方向上的Hufnagel–Valley边界模型（Hufnagel–Valley Boundary (HVB)model）：
式中V表示风速的RMS值，表示离地面的垂直高度。
应用于海平面大气中的哈夫那格尔（Hufngel）经验模型：
表示风速的矫正系数；v(h)高度为h处的风速，g(h,t)是均值为0，具有高斯分布的随机变量：
图1-4 C n2随高度变化的曲线
1.2.2湍流介质中光波的传播模型
为了有效描述光波在湍流介质中的传播规律，常用的描述方法包括：Rytov 方法[3]、马尔可夫近似方法[4](此部分涉及到光的波动知识，看不明白，我认
为后期如果需要做有关相位补偿方面的工作，该部分比较有用)。
另外，关于大气湍流功率谱的主要物理意义不是特别清楚（应该与流体力学有关），其主要的计算模型包括：Tatarskii 湍流理论模型、Tatarskii 湍流理论模型、Tatarskii 功率谱、von-karman 功率谱、Hill 数值模型、Andrews 湍流理论模，并有其计算功率谱的数学模型。
1.2.3大气湍流对激光传输的影响
该部分内容由于涉及到光波动和流体力学的知识较多，并且多看的论文中对该部分缺乏系统的推导和论述，逻辑混乱，所以暂时没有深入的学习了解。
（1）光斑漂移和光束扩展
当光束直径相对于湍流尺寸较小时，湍流会导致光束作为一个整体而随机偏折，使处于远处接收端的光斑中心位置围绕某一特定位置随机跳动，这种现象称作光斑漂移。（当湍流较强时，可能导致漂移范围查过接收范围，使通信中断）。另一方面，当光束直径相对于湍流直径较大时，将会造成同一束激光中的不同部分的折射率不同，造成接收端的光斑直径更大，研究表明，一般情况下湍流造成的光束扩展要比衍射造成的扩展大2到3个数量级，严重影响激光通信的质量。
通常扩展和漂移可以进综合考虑，当观察时间较短时，扩展和漂移可以视作两个相互独立的过程，而当观察时间较长时，扩展实际包含了漂移的影响，其数学模型可表示为：
其中W ST代表短期扩展光束宽,主要由于光的衍射和小湍流造成的光束扩展，r c2代表了光束重心位移，其进一步表述如下：
其中θ表示激光传输的顶角，λ表示工作波长，W0表示光束直径，（H-h）表示发射端和接收端的垂直高度差，k=2π/λ表示波数，r0表述大气相干长度：
具体与所采用的模型有关。（未开展深入学习）
（2）光强闪烁
在多数条件下，特别是在星地下行链路中，由于激光存在一定的发散角，到达近第大气的光束直径往往比湍流直径大得多，此时，光束截面上可能同时包含许多个独立的湍流旋涡，导致在光束内不同部位产生不同的扰动，光斑不同部位的光强度存在起伏，此即为光强闪烁。
光强闪烁通常由闪烁指数来表征，指数的计算与所采用的湍流模型以及光束的形状具有较为密切的联系，最常用的闪烁模型为：
δI2=E I2
E I2
?1
其中I表示接收到的光强度。（具体未展开深入学习）
（3）到达角起伏
由于大气的不均匀特点，导致接收端个点上的相位产生起伏，激光在传输路径上
相距r的两点的平行光路间的相位起伏δ?。（具体未深入研究）
2、大气激光通信信道调研
由于激光在大气中传播的过程中面临严重的衰减，所以建立适合的信道模型也成为了激光大气通信的研究重点。到目前为止，提出了丰富的统计信道模型，
K distribution
3、其他调研结果
3.1低轨激光同通信系统的组成
（1）低轨激光通信系统的组成
空间激光通信系统
光机分系统通信分系统总控分系统
ATP分系统
光学望远镜单元光
路
中
继
单
元
紧
密
机
械
基
台
单
元
通
信
发
射
单
元
通
信
接
收
单
元
通
信
接
口
单
元
通
信
编
码
单
元
捕
获
单
元
粗
跟
踪
单
元
精
跟
踪
单
元
提
前
量
对
准
单
元
系
统
总
控
单
元
系
统
热
控
单
元
遥
测
遥
控
单
元
电
源
管
理
单
元2-1空间激光通信系统的基本组成
光学分系统：
（1）光学望远镜单元(决定了接收单元的灵敏度和发射单元的衍射极限发散角大小)
指标：望远镜收发形式、望远镜倍数、口径（口径过大会导致激光通
信设备体积和重量增加）
功能：完成激光信号的高质量发射与接收；
与中继组件、发射子系统、接收子系统等相互衔接。
（2）光学中继单元:
连接光学望远镜和系统中间组件的单元
（3） 紧密机械基台单元
通信系统的机械本体，便于各组件的精细调校，保持系统的物理稳定性。
通信分系统：
（1） 通信发射单元
组成：激光器（波长）、调制器、放大器以及驱动源（发射功率）。
（2） 通信接收单元
组成：光探测器（探测器灵敏度）、信号处理电路
（2）典型系统设计方案
粗瞄准CCD
望远镜
精瞄准装置
双轴平衡
镜
平衡控制
镜
提前瞄准控制器波束展宽
波束展宽激光器1激光器2
调制器
光电探测器解调器
数据处理
提前瞄准装置
精瞄准探测器
精瞄准探
测
滤光片
精瞄准控制器下行光514nm
上行光830nm
图2-2 GOLD 系统结构图（粗线条代表光信号，细线条代表电信号）
GOLD 系统基本参数： 轨道高度：未知
重量：22.4kg 最大功耗：94w
望远镜口径：7.5cm （收发共用；收发共用除可以使终端设计更加紧凑外，还能保证收发光路的同轴度好）
放大倍数：15倍
发射子系统波长：830nm
束散角：信号光30、信标光60μr ad 平均输出功率:13．8 mw
传输数据率：1．024 Mbit ／s ；（上行和下行） 调制方式：强度调制／曼彻斯特码 3.2激光在大气中的衰减情况调研
激光通过大气层时，由于大气吸收和湍流作用，会造成信号功率的严重削减，而该部分衰减往往是不可避免的，所以详细掌握激光在大气中传输的衰减水平对链路设计具有非常重要的意义。通过查阅资料，参考过外相关星地通信实验，初步得到激光在大气中的衰减关系，再结合大气透过率的关系，可以初步估算出其他波长的激光在大气中的衰减水平。
卫星轨道：实际轨道信息不详星地链路距离：37400km
卫星轨道高度：610km
星地链路距离：600~1500km
链路有效时间：3~10min
1.3激光工作波长的选择
通过研究表明，大气激光通信波长的选择主要考虑的因素包括：大气通信窗口、背景光
干扰、激光器水平。从大气损耗的角度来讲，
参考：
[1]Tatarskii V I. Wave Propagation in a Turbulent Medium. New York: McGraw-Hill BookCompany,1961
[2]Tatarskii V I. The Effects of the Turbulent Atmosphere on Wave Propagation. National Science Foundation Report 1968,TT-68-50464
[3]V. I. Tatarskii. Wave propagation in a turbulent medium. New York: McGraw-Hill，1961.
[4]宋正方. 应用大气光学基础. 北京: 气象出版社, 1990.
[5]吴健,乐时晓. 随机介质中的光传播理论. 成都电讯工程学院出版社, 1988.
大气预测的步骤
一、气象资料 1、注意内容：按照Data View软件给定的 标准格式（地面数据包括24时段、8时段、4个时段的）输入气象数据，切记风速、露点温度、干球温度保留一位小数，其他的是取整。 2、对于静风（用符号C表示的是静风），风向，要根据 AERMET里面找到这个图标，单击——出现三 个条框——选择地面数据文件（即第一个）——弹出一个对 话框——选择频率分布统计——根据各风向的频率分布，将 静风按照频率分布的比例，大概分配到处静风外的其他风向 上（主导风向可以多分一点） 风速，将低于0.5m/s的风速全部改成0.5m/s 气象资料处理完毕后，保存，接着进行下面这步骤！ 二、Data View 单击这个图标，进入界面
——选择左上角——单击出现“地面数据 转SAM”——弹出 这个界面，在“”里单击，选择你处理好的excell 表格形式的气象资料的位置——根据提供的A文件格式，在 下边的内容栏里相应填上内容注意这两 项不能超过八个字符。内容填好后选择将你转换 好的文件保存。这步完成后接着开始AERMET这步！
打开这个程序——新建（保存在英文目录下）—— 保存好后出现这个界面（你们的是中文的）——格式—— 选择这个——文件 选择文件位置注意这里书的就是你刚才转换好的那个后缀是.Sam的文件——下一步——下一步——选择“高空数据估算模式”——在相同界面的右下角 选择no——下一步—
—单击“从地面站复制”——时区选择“北京时区”——风速仪高度根据你的A文件输入——下一步—— 在这个界面根据你的评价范围3km范围内的土地类型确定 分几个区——土地利用类型，单击这个图标，选择你要的土地利用类型——确定——在“是否要求现场数据”那里选择“NO”——运行。 气象资料处理完毕，下面做敏感点的设置！（这个要在AERMOD里完成） 四、AERMOD 1、打开这个程序——新建（保存在英文目录下）——下一步——出现这个界面
大气激光通信系统的研究教材
大气激光通信系统的研究 摘要：激光信息在大气中传输是目前大气光学领域最为活跃的研究热点之一。 由于激光本身所具有的高强度、高相干性、高单色性和高方向性等特性，从而有容量大、波束窄、速度快、保密性好和抗干扰性强等优点，因此激光成为无线光通信中最理想的载体。 本文概述了大气激光通信的基本原理及发展状况，介绍了其特点和用途。并以一种新型的具有以太网接口，能实现计算机间通信的大气激光通信系统（既可传输语音又可传输数据）为例，结合实验研究对发射端机和接收端机两大部分进行了阐述。 并针对大气无线激光通信系统，本文深入地研究了大气湍流信道中随机光 强信号的检测方法，对激光束在大气湍流信道中的传输进行了仿真和建模，并对实际的大气湍流信道进行了测量。 关键词：大气激光通信光发射端机光接收端机损耗特性激光器 一．激光通信的概述 1960年激光的出现极大地促进了许多学科的发展，其中也包括通信领域激光以其良好的方向性、相干性及高亮度性等特点成为光通信的理想光源。将激光应用于通信，掀开了现代光通信史上崭新的一页，成为当今信息传递的主力军。 激光通信是以激光光束作为信息载体的一种通信方式，和传统的电通信一样，它可分为有线激光通信和无线激光通信两种形式。其中，有线激光通信就是近年来发展迅猛的光纤通信。无线激光通信也可称为自由空间激光通信，它直接利用激光在大气或太空中进行信号传递，可进行语音、数据、电视、多媒体图像等信号的高速双向传递。这是目前国际上的一大研究热点，世界上各主要技术强国正投入大量的人力物力来抢占这一领域的技术优势。根据使用情况，无线激光通信可分为:点对点、点对多点、环形或网络状通信。在本文中，我们主要研究的是点对点的通信。此外，根据传输信道的不同，无线激光通信又可分为:大气激光通信、星际(深空)激光通信和水下激光通信川。 大气激光通信是自由空间激光通信的一个分支，它以近地面大气作为传输媒介，是激光出现后最先研制的一种通信方式。大气激光通信系统主要由光源、调制器、光发射机、光接收机及附加的电信发送和接收设备等组成，只要相互进行瞄准即可进行通信。根据所用光源的不同，大气激光通信系统大致可分为半导体激光通信系统、气体激光通信系统和固体激光通信系统。半导体激光器体积小，重量轻，灵活方便，但光束发散角稍大，适合于近地面的短距离通信。气体激光通信系统的体积和重量都较大，但其通信容量也大，光束发散角较小，适合于卫星间的通信和定点之间的大容量通信。因此，在实践中，根据通信系统在不同应用场合中的要求，合理选取光源。 大气激光通信系统的主要应用和优点
激光通信的应用
激光通信的应用 1． 激光的定义：由受激发射的光放大产生的辐射。 2． 激光通信： 定义1：利用激光进行信息传递的通信。 定义2：利用激光传输信息的通信方式。按传输媒介的不同，可分为大气激光通信和光纤通信。 3． 激光通信的原理： 无线激光通信设备的激光通信终端每一侧分别包括专用望远物镜(Telescope)、激光收发器部分、线路接口、电源、机械支架，部分厂商的设备还包括伺服、监控、远程管理等部分。 激光是一种光波，也具有电磁波的性质。然而。激光与一般的无线电波又有明显的不同，激光的频率为几亿兆周，是微波（超高频电磁波）频率的10万倍以上。由波长 与波速C及频率 的关系式 可知，激光的波长非常短，所以其波动性远比无线电波差。相反，激光却具有奇特的粒 子性，因而使它在军事通信中成为引人注目的“后起之秀”。 激光通信与无线电通信基本相似，在发送端用激光器发出的激光作为载波。话音信号通过发话器变为电信号送入调制器，调制器控制载波的某个参数（频率、振幅或相位）使其按话音的变化把话音信号寄载在激光光波上，通过发射望远镜(也称发射天线）发送出去在媒质中传播。在接收端，接收望远镜（也称接收天线）将激光信号按发送端的逆方向转化为话音信号。 根据传输媒质的不同，激光通信可分为宇宙通信（激光在大气层以外的宇宙空间传播）、大气通信（激光在大气层以内传播）、水下通信（激光在水下传播）以及光纤通信（激光在光导纤维内传播）。四．激光通信的优缺点： 相比于微波通信等其他几种接入方式，无线激光通信主要优势包括： 1．无须授权执照 无线激光通信工作频段在365～326 THz（目前提供无线激光通信设备的厂商使用的光波长范围多在820nm～920nm），设备间无射频信号干扰，所以无需申请频率使用许可证。 2．安全保密 激光的直线定向传播方式使它的发射光束窄，方向性好, 激光光束的发散角通常都在毫弧度，甚至微弧度量级，因此具有数据传递的保密性，除非其通信链路被截断，否则数据不易外泄。
大气影响预测软件讲解
大气影响预测 & 地表水现状调查 何海燕
目录1 大气影响预测 三级预测及评价 大气环境防护距离 卫生防护距离 2 地表水现状调查 地表水现状监测及评价 区域污染源调查
一、大气影响三级预测 影响预测的目的主要是预测项目排放的污染物是否达标，对周围环境的影响情况。 预测软件（Screen3）控制参数： 1、污染源 污染源分为点源、面源、体源和火炬源。当选择不同的类型的污染源时需要输入不同的污染源参数： (1)点源数据 排放速率(g/s)：排气筒排放污染物的速率。 排气筒几何高度(m)：排气筒出口至排气筒所在地面的高度。 排气筒出口内径(m)：排气筒出口内部的直径。 烟气排放速率：可以选择烟气的流速(m/s)或烟气的流量(m3/s)。 烟气温度(K)：排气筒出口处，烟气的温度。 环境温度(K)：排气筒出口处的环境温度。默认取值为293K。 (2)面源 排放速率(g/)：单位面积的面源污染物的排放速率。 排放高度(m)：面源的有效高度，可取面源的平均高度。 面源长度(m)、面源宽度(m)：…… 预测点离地的高度(m)：预测点与所在地面之间的高度。例如预测点为建筑物的屋顶，则应输入建筑物的高度。默认值为0。 城市或农村选项：这个选项会影响到模型的扩散参数。 2、预测选项 地形选项：地形选项分为简单地形和复杂地形。 简单地形：距污染源中心点5km 内的地形高度（不含建筑物），低于排气筒高度时，定义为简单地形，见图1。在此范围内，地形高度不超过排气筒基底高度时，可认为地形高度为0m。 复杂地形：距污染源中心点5km 内的地形高度（不含建筑物），等于或超过排气筒高度时，定义为复杂地形。复杂地形中各参数见图 2。 熏烟：…… 建筑物下洗：…… 3、影响预测案例
大气传输对激光后向散射式能见度测试的影响及理论研究
第2卷第6期光学与光电技术V ol. 2, No. 6 收稿日期 2004-08-31；修改稿日期 2004-10-19 作者简介蒋冰莉（1975-），女。硕士研究生。主要从事大气能见度测试仪的研究。E-mail: pop_ice@https://www.wendangku.net/doc/e07736629.html,
18 光 学 与 光 电 技 术 第2卷 取决于在雾和霾中悬浮水滴的密度分布和尺寸分布，折射率及雾和霾的厚度。当激光通过时，液态球形水滴的吸收光谱是不同的。如果同时考虑吸收和散射两种衰减的作用，那么雾和霾的透射率，在任何适当的路程内都是很小的。 雨对激光传输的影响与雾霾不同，激光在雨中仍有较高的透射率，因为雨滴尺寸比激光波长大许多倍，即发生的是无选择性散射，雨滴对激光的散射与波长无关。激光在雨中的衰减系数没有太明显的规律，常用消光系数表示，且同降雨量有关： α＝0.29+53.2R －（3.20R ）2 (3) 式中：α是消光系数（dB/km ）；R 是降雨速率（mm/h ）。消光系数和降雨量的关系如图1所示。 Rainfall/(mm h ) ·-1/(d B k m ) ·-1E x t i n c t i o n c o e f f i c i e n t 图1 消光系数和降雨量的关系 Fig.1 Relationships between extinction coefficient and rainfall 2.3 大气湍流对激光传输的影响 大气湍流是大气中的大气分子团相对大气整体平均运动的一种不规则的运动。对激光传输的影响是大气分子团折射率的随机变化所致的闪烁效应引起的。在考虑大气湍流对激光传输的影响时，假设激光光束是高斯光束。大气湍流对激光光束的影响程度和效应与激光光束的直径d 和湍流的尺度L 有关。当d<
大气环境影响预测方法
大气环境影响预测方法、步骤和内容
注意： 一、《环境空气质量标准》修改单内容： 1、取消氮氧化物指标； 2、二氧化氮的二级标准的年平均浓度限值由0.04改为0.08，日平均浓度限值由0.08mg/l改为0.12mg/l，小时平均浓度限值由0.12mg/l改为0.24mg/l； 3、臭氧的一级标准的小时平均浓度限值由0.12mg/l改为0.16mg/l，,二级标准的小时平均浓度限值由0.16mg/l改为0.20mg/l。 4、《大气污染物综合排放标准》中要求，排放氯气、氰化氢、光气的排气筒高度不低于25米。 二、估算模式所需输入的基本参数如下： 1、点源参数（5项）：排气筒几何高度、排气筒出口内径、排气筒出口处烟气 温度、排气筒出口处排放速度、点源排放速率； 2、面源参数（4项）：面源排放高度、面源长度、面源宽度、面源排放速率 【g/(s.m2)】； 3、体源参数（4项）：体源排放高度、初始横向扩散参数、初始垂直扩散参数、 体源排放速率（g/s）; 4、复杂地形参数（2项）：主导风向下风向的计算点与源基底的相对高度、主 导风向下风向的计算点与源中心的距离； 5、建筑物参数（3项）：建筑物长度、宽度、高度； 6、项目污染源位于海岸或宽阔水体岸边可能导致岸边熏烟的，提供排放源到岸 边的最近距离； 7、其他参数：计算点的离地高度、风速仪的测风高度。 三、附图、附表、附件要求： （一）附图： 1、污染源点位和环境空气敏感区分布图：包括评价范围底图、评价范围、项目 污染源、评价范围内其他污染源、主要环境空气敏感区、地面气象站、探空气象站、环境监测点； 2、基本气象分析图：年、季风向玫瑰图； 3、常规气象资料分析图：包括年平均温度月变化曲线图、温廓线；年平均风速 月变化曲线图、季小时平均风速日变化曲线图、风廓线； 4、复杂地形的地形示意图：
大气损耗
ITU-R P.676-6建议书修订草案 无线电波在大气气体中的衰减 (ITU-R 201/3号研究课题) （1990-1992-1995-1997-1999-2001-2005）国际电联无线电通信全会， 考虑到 a）评估无线电波在地球表面和倾斜路径由于大气气体造成衰减的必要性， 建议 1对于一般应用，最高至1000 GHz频率上，应采用附件1中的方法来计算大气气体造成的衰减（MA TLAB中的软件编号见无线电通信局）； 21-350 GHz频率范围，应采用附件2中计算强度比较小的方法计算大气气体造成衰减的近似值。 附件 1 逐线计算无线电波在大气气体中的衰减 1 特征衰减 最高至1 000 GHz频率上的无线电波在大气中的特征衰减主要由于干燥空气和水汽所造成。在任何压力、任何温度和任何湿度下，采用累加氧气和水汽各自谐振线的方法，可以相当准确地计算无线电波在大气气体中的特征衰减。这一方法同时也考虑了一些其他相对影响较小的因素，如10 GHz以下氧气的非谐振的Debye频谱，100 GHz以上的主要由大气压力造成的氮气衰减和计算实验上发现的过多水汽吸收的潮湿连续带。下图1给出了在气压1013 hPa、温度15 ℃、水汽密度为7.5 g/m3（曲线A）和水汽密度为0的干燥空气（曲线 B）两种情况下，0-1000 GHz频带的无线电波在大气中的特征衰减（步长为1 GHz）。 图2详细给出了在60 GHz附近频率，在海平面的大气压力作用下，许多氧气吸收线合并形成一个宽的吸收带。该图也表明：在更高的高度上的氧气衰减，其各线在更低的压力上变得清晰。 附件2中列出了在有限的气象条件下的简化算法，在不需要特别高的准确性时，该方法可以快速和近似地计算最高到350 GHz频率的无线电波在大气中的衰减特性。
高平均功率固体激光及其大气传输
强激光与粒子束#$%&!"!’$&()! !第!"卷!增!刊 !*))+年,月-./-0123456(346’70648.953:36;(6<=&!*))+!文章编号!!!))!>,?**"*))+#()>)!??>)+ 高平均功率固体激光及其大气传输" 强希文 "中国人民解放军O?O++部队!新疆马兰@,!"))# !!摘!要!!固体激光器是一种具有重要应用背景的高功率激光器!对包括激光波长$光束发射口径$发射功 率$光束质量等在内的激光器参数的选择进行了分析!研究了大气介质的光学性质$激光大气传输效应以及激 光辐射与靶目标的耦合机制与耦合效率等因素的影响%相关结果表明!))Y2的固体激光器的综合效能可与 *%?倍平均输出功率的7D化学激光器相当!这说明高平均功率固体激光器是一种具有潜在优势和良好发展 前景的高功率激光器% !!关键词!!激光技术&!固体激光&!高功率激光&!激光大气传输 !!中图分类号!!1,?"&8’*,!!!!!文献标识码!!6 !!电驱动的高平均功率固体激光器"((5#与化学激光器相比!由于不使用化学物质!所以没有废气排出!而且不需要特别的保障条件!只需要利用车载发动机即可保证其正常工作&另外!由于它不产生高温及烟雾!同时系统运行时无噪音!仅受车载电源及驱动系统的限制!所以高功率固体激光器具有化学激光器无法比拟的优势%现有的实验已经证实利用热容方式运行的固体激光器!其平均功率可超过!)Y2!而且有望在将来达到!))Y2’!!*(%目前!已经开始了!))Y2热容固体激光器的概念设计!它可以对所感兴趣的靶目标形成显著的破坏!所以!!))Y2已经作为固体激光器系统及其对靶目标形成破坏的功率标准%另外!热容固体激光器具有较高的功率质量比!这在系统的小型化方面具有无可比拟的优势!而且便于机动化% !!选择固体激光器的一个重要问题是其到达目标处的平均功率为多大%由于这不但涉及到激光器系统的性能!包括光束发射功率$光束质量$光束发射口径$激光波长等!而且与其传输的大气介质的光学性质$激光大气传输效应以及激光辐射与靶目标的耦合机制与耦合效率等因素密切相关%所以!需要对以上因素进行综合考虑%本文对影响高平均功率固体激光大气传输的相关参数进行了探讨!并根据国外有关文献!讨论这些参数对!&)O"J的固体激光与?&@"J的7D化学激光大气传输的影响效果% $!激光器系统参数设计 $&$!激光器的波长选择 !!高平均功率固体脉冲激光器是基于在固体晶体中掺入钕"’K#离子和镱"E N#离子!从而激发产生!"J波长的激光!其波长位于电磁波谱的近红外区!与位于中红外的7D激光的波长相差较远!大致是7D激光波长的!),!所以其特征也与7D激光明显不同% !!对于激光系统而言!激光波长与由于衍射而引起的光束发散$大气湍流引起的光束畸变$大气分子和气溶胶粒子的吸收与散射导致的光束能量的衰减以及由此而引起的大气热晕效应等因素密切相关!所以激光波长是激光器系统的一个重要参数% !!由于!"J波长的激光其波长相对较短!所以在减小衍射方面具有明显的优势!另外!在某些情况下!它在减小分子吸收上也同样有明显的优势%由于大气对激光束能量的吸收可导致传输光束形成热晕效应!从而使得激光束形状产生畸变$光束质量下降!影响激光与靶目标耦合效果%虽然大气湍流对!"J波长的固体激光的影响与7D激光相比较大!但是由于目前自适应光学技术的应用!可使得大气湍流对以上两种激光的影响甚小!其差别也不显著% $&%!光学衍射与发射口径 !!由于光波的波动性!发射的激光束均具有由于衍射引起的较小的光束发散角!该发散角正比于波长!另外!光束在焦斑处的最大光强和束散角的平方成反比%基于这个原因!假设光束直径和功率相同!则!"J的固体 "收稿日期!*)),>!!>**&!!修订日期!*))+>)?>!O 基金项目!国家@O?计划项目资助课题 作者简介!强希文"!P O"*#!男!陕西西安人!硕士!副研究员!主要从事激光大气光学等方面的研究&3>J G H%+Q H R L A＿V H G A F!!O?&S$J%
激光无线通信技术
激光无线通信技术 激光通信是一种以光波作为“载波”，大气、海水或太空作为传输介质的通信方式，与利用电磁波作载波的通信原理一样，只是承载信号的载波是激光，其波长更短，频率更高。与传统无线通信和有线通信相对应的，激光通信也形成了无线通信及有线通信，军事通信所关注的主要是激光无线通信。 激光无线通信具有电磁兼容性好、抗电磁干扰能力强、重量轻、功耗和体积小、保密性好等特点。保密性好的原因在于，一：激光具有高度定向性，发射波束非常短，通常发散角小于1弧度，在毫弧度级，二：信道速率高，能在短时间内大量发送数据，从而减少通信持续时间。波束窄使得抗干扰抗截获能力强，通信时间短的特点使得抗侦测、防窃听的能力强。另外，及激光通信的传输带宽宽，比较适合侦察图像等的实时传输。
美国航天局（NASA ）在2014年6月6日宣布，该机构5日利用激光束在3.5秒内把一段时长37秒的高清视频从国际空间站传送回地面，成功完成了一项“可能根本性改变未来太空通信的技术演示”，也预示着太空宽带时代的到来。这项实验的成功表明激光传输技术是可行的，完全可以作为下一步进行更高速率传输和实用性通信的技术基础。
应用及前景展望 1、用于提升星间通信速率 卫星微波通信的极限通信速率在2Gbps左右，近年来通信速率提升困难。而激光通信技术可以轻松实现10Gbps以上的通信速率，采用复用的手段甚至能获得Tbps 以上的通信速率。如此高的通信速率，使得太空通信如同从拨号上网时代升级到了宽带上网时代。 2、用于能源成本较高的空间通信 由于激光通信的光束发散角很小，大大降低了通信过程中信息被截取的可能性，目前还没有截获空间激光通信信息的可行手段，这使激光通信具有高度的保密性。而能量的高度集中,使得落在接收机望远镜天线上的功率密度高，发射机的发射功率可大大降低，功耗相对较低。这对应用于能源成本高昂的空间通信来说也是非常适用的。 3、用于水下通信 此外，激光在水下通信中也有很大的应用空间，电磁波在水中的衰减程度较大，传统的无线电波想要穿透海水，必须使用频率极低的波段，携带的信息量十分有限，传输时间长。然而，研究发现，激光中存在一个频段——光波波长为450～570nm 的蓝绿光，海水对其吸收损耗较小，它通过海水时，不仅穿透能力强，而且方向性极好。因此，激光通信也是深海中传输信息的重要方式之一，可以用于对潜通信、探潜探雷、测深等领域。 限制因素： 但空间激光通信中的激光是在自由空间中传播，因此存在巨大的传输损耗。空间激光通信，尤其是星地间的通信，最大的限制就是经过大气层时受到湍流，及其他天气、环境因素的影响。 其次，空间激光通信链路的距离从千公裡到数亿公里不等，并且链路之间不可能有中继放大，这与地面光纤通信千公裡的链路距离相比实现起来难度大得多。比如火星与地球之间的链路，由于距离太过遥远，激光的几何损耗极大，点对点的瞄准也更为困难。
大气对光衰减
大气分子及悬浮微粒对光束的吸收与散射导致光束能量损失，工程上常称大气衰减。 一、大气吸收 1、分子吸收与大气窗口 对于可见光和红外光来说，分子散射的作用是很小的，但分子的吸收对任一光频段的辐射都是不可忽略的。对于弱吸收，可以把它看作折射率的虚部来计算，但是对于强吸收，在分子吸收谱线附近，吸收随波长的变化而剧烈的变化。 气体分子的大量的吸收谱线组成了谱线群，当谱线十分密集时，可以对光辐射产生连续的吸收，仅在几个波长区中不存在吸收和吸收较弱，形成所谓的“大气窗口”。最重要的吸收窗口有可见光波段，3-5μm波段和8-12μm波段。 图1大气辐射和吸收光谱 图1中表明了主要吸收气体的吸收线(或吸收带)所在位置。大气对激光吸收的主要特点是:激光穿过整层大气时，由于NZ，0:和03等分子的吸收，波长小于0.3μm的紫外光几乎都全部被大气吸收;由于水分子有强的吸收光谱，大于20μm的红外光几乎全部被大气吸收。 表1为气体分子的主要吸收谱线。 表1 可见光和近红外区的主要吸收谱线 从表1可以看出，在可见光区域（0.4-0.76μm）内，只有少量分子存在较弱的吸收线，整个可见光区内激光有较高的透射率;在红外区域(0.8-20μm)内，吸收是由于分子振动和转动吸收光谱振动产生.的，吸收特性较为复杂;红外光波段大气窗口在lμm附近，3-5μm和8-12μm，而这也正是无线激光通信的主要传输波段，至于分子对红外波段的吸收应该从微观角度分析。 2、分子吸收对谱线的加宽 2.1分子吸收对谱线加宽原理
2.1.1自然加宽 每个分子辐射能级都有自然寿命，可用阻尼振子模型分析。自然加宽线型函数为 洛仑兹(Lorentz)线型，其表达式为 2.1.2多普勒加宽 气体分子总是处于无规律的热运动中，‘由于多普勒频移会造成谱线的加宽。从分 子热运动的麦克斯韦分布率得到多普勒加宽的线性函数公式为 2.1.3碰撞加宽 在一定压强下，气体分子因互相碰撞引起寿命缩短和吸光谱线的加宽，称为碰撞加宽。碰撞加宽的线型函数为洛仑兹线型，其表达式为
为什么说激光通信最保密
自上个世纪以来，由于通信技术发展极为迅速，中波、长波、超长波、短波、超短波以及微波通信以惊人的速度向前发展。然而事物的发展总是离不开矛和盾，随着电子通信技术的发展，电子对抗也就随之产生并发展起来了，电子侦察已成为现代作战获取情报的重要手段。无线电通信的电磁波犹如空气一样遍及全球，给敌方的无线电侦听带来了十分便利的条件，很容易泄密，给军事行动造成意想不到的损失。因此世界各国无不在保密方面狠下功夫，制定了各种保密措施防止无线电通信泄密。利用有线电通信的信号电流是沿着金属导线流动的，虽然比无线电通信保密，但也不是万无一失的。因为信号电流在导线周围会产生磁场，根据电磁感应原理：电生磁，磁生电，同样也很容易遭到敌方的窃听造成泄密。无线电波很容易被敌方接收，即使是加密的电波，在现代电子计算机技术充分发展的年代里也很容易被破译，于是人们感到必须改变传统的通信手段，才能适应保密的需要。１９６０年７月，光家族的新秀―――激光问世了，伴随激光的产生，一种新颖奇特的通信―――激光通信也进入了人们的视野。这位现代通信家族中的后起之秀，以其独有的通信容量大、保密性好、抗干扰能力强、通信质量好的特点给通信业的发展带来了明媚的春天，成为现代通信领域中引人入胜的“热门”。激光作为一种光波，虽然和电磁波有所不同，但是它仍属于电磁波家族中的成员，具有电磁波的特性，能在空间以波动的形式传播。但是它和电磁波又有区别，它的频率极高，具有奇特的粒子性。 随着激光技术的发展，激光通信也出现了两种方式：一是“有线”的光纤通信；二是“无线”的大气激光通信。这两种通信方式都具有自己的保密特性。 光纤通信是使光信号在极细的玻璃丝光缆中传播，光缆深埋地下、江、河、海底或敷设在管道中，不易被发现和破坏，尤其是玻璃丝不向外辐射电磁波，不会招惹是非，使截获和侦听无可乘之机。即使碰巧被发现，它也不像金属导线那样容易“旁路”窃听；弄不好纤细的玻璃纤维竟会立即断成几节，散落四处，使侦听的企图落空，可谓“宁碎不泄密”。 大气激光通信中激光传输是一束平行而准直的细线，发散角小、方向性好，不像电磁波那样在空中到处乱窜，不掌握其传播方向是无法接收到它的信号的。即使发现激光通信信号，由于激光通信的频率极高，比微波的频率起码高１０万倍以上，用现代的电子设备无法侦听，难以截获和破译。 因此看来，激光通信具有天然的保密性，它将给军事通信事业开辟崭新而广阔的天地。
无线激光通信调制方式性能分析
万方数据
无线激光通信调制方式性能分析 作者：赵婷， 陈宇， 宋宇， 闫志强， 张景萃， 齐雷 作者单位：长春理工大学电信学院,长春,130022 刊名： 科技资讯 英文刊名：SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION 年，卷(期)：2011(16) 参考文献(4条) 1.何攀;李晓毅;侯倩基于LED的紫外光通信调制方式研究[期刊论文]-光通信技术 2010(4) 2.毛昕蓉;李荣无线光通信调制技术的性能分析[期刊论文]-通信技术 2009(42) 3.柯熙政;席晓莉无线激光通信概论 2004 4.David JT;David R Wisely lan Neild et OPtieal wlreless:the story so far 1998 本文读者也读过(5条) 1.柯熙政.陈锦妮.KE Xi-zheng.CHEN Jin-ni无线激光通信类脉冲位置调制性能比较[期刊论文]-激光技术2012,36(1) 2.赵丽丽.王挺峰.孙文涛.郭劲无线激光通信协议的设计[期刊论文]-中国光学2011,04(6) 3.卫斌.杨乾远.徐林.朱宏韬.WEI Bin.YANG Qian-yuan.XU Lin.ZHU Hong-tao一种用于大气激光通信透明传输的光端机[期刊论文]-光通信技术2010,34(7) 4.李国军.敬守钊.黄自力.唐湘成.LI Guo-un.JING Shou-zhao.HUANG Zi-li.TANG Xiang-cheng无线激光通信光发射模块的研究[期刊论文]-电子设计工程2011,19(5) 5.王鹏.邢柳.马永青.WANG Peng.XING Liu.MA Yong-qing无线激光通信APT系统设计[期刊论文]-光通信技术2011,35(3) 本文链接：https://www.wendangku.net/doc/e07736629.html,/Periodical_kjzx201116019.aspx
因吸收和散射而引起的特殊的大气衰减atmo
ITU-R P.1814建议书* 设计地面自由空间光链路所需的预测方法 （ITU-R 228/3号研究课题） （2007年） 范围 本新的建议书提供了用于规划地面自由空间光系统的传播预测方法。它包括用于估计晴天、雾天、雨天和雪天中衰减的方法。它还涉及因阳光而引起的闪烁和不利影响。 国际电联无线电通信全会， 考虑到 a) 在地球上，可见光和红外光谱可用于无线电通信； b) 为正确规划工作于可见光和红外光谱的自由空间光（FSO）无线电通信系统，需要具备适当的传播数据； c) 已开发了一些方法，以便计算在规划工作于可见光和红外光谱的自由空间光系统时所需的、最重要的传播参数； d) 已尽可能利用可用的数据对这些方法进行了测试，结果表明，这些方法完全兼容传播现象的自然可变性，以及完全可用于规划工作于可见光和红外光谱的系统。 认识到 a) 国际电联《组织法》第12款第78条规定，无线电通信部门的功能之一是“……不受频率范围和所用建议书的限制，开展各项研究工作……”， 建议 1应采用附件1中所提供的传播参数预测方法，分别在本附件中所指明的有效范围内规划自由空间光（FSO）系统。 注1 –对可见光和红外光谱中频率的传播预测方法，有一些相关的增补信息，这些信息可以在有关设计地面自由空间光链路所需之预测方法的ITU-R P.1817建议书中找到。 ________________ *应提请无线电通信第1研究组和第9研究组注意本建议书。
附件1 1 引言 在设计FOS 链路时，必须考虑到若干影响因素，包括因大气吸收而引起的损耗、散射和湍流、小气候环境和局部影响、链路距离和链路未对准。还必须考虑到波长的选择、数据率、眼睛安全问题和周围的太阳辐射等。 FSO 系统的运营要求在视距（LOS ）内。当测试视距时，由于FSO 系统使用波束扩展和经校准的波束，因此波束中心与任何障碍物之间所需的空隙实际上等于波束半径。这与RF 系统形成对比，后者需要菲涅耳区空隙。 FOS 系统的主要缺点是它们容易受到大气的影响，如衰减和闪烁的影响，这些影响会降低链路的可用性。窄的波束还使激光通信终端的布局要求比RF 系统的布局要求更严格。 设计FOS 链路时的一个关键参数是功率预算因素。链路余量link M （dB ）是指超出接收机灵敏度的可用功率，可以通过公式（1）计算得到： int link e r geo atmo sc illation system M P S A A A A =----- （1） 其中： P e (dBm)： 发射机总的功率； S r (dBm)： 接收机的灵敏度，它取决于带宽（数据率）； A geo (dB)： 因发射波束随距离增大而扩展所引起的链路几何衰减； A atmo (dB)： 因吸收和散射而引起的大气衰减； A scintillation (dB)： 因大气湍流而引起的衰减； A system (dB)： 代表所有其他与系统有关的损耗，包括因未对准波束方向而引起的损耗、接收机光损耗、因波束漂移而引起的损耗、因周围光线而引起的灵敏度降低（阳光辐射）等。 在下面各节中给出这些项的定义和计算，以及对规划一条FSO 链路所做的最初考虑。 2 设计FSO 链路时最初的考虑因素 选择合适的链路位置是事关FSO 系统能否成功运行的一个重要问题。FSO 链路的安装必须考虑到路径沿途的主要气候条件、物理障碍、表面类型以及收发器的安装情况，以确保链路的最佳性能。 2.1 天气 – 选定链路路径附近的气候条件，尤其是当地的气候，将影响雪、雨、毛毛雨、霾、气溶胶和灰尘/沙粒的出现，而这些因素将造成所发射信号的吸收与散射。
大气激光通信机基本参数测试
大气激光通信机基本参数测试 2011/08/19 【产品介绍】 此红外线传输设备为上海毅得通讯设备有限公司生产的AO-1系列，可以在300m 至4000m 之内保证高质量的宽带数据通信，通信速率为155Mb/s （11/13/14）和622Mb/s(12)，通信端机正面示意图如图1： Pin 探测器 口径 红光指示发射器 图1 通信端机正面示意图 通信端机背面示意图如图2： 尾纤 外置光源尾纤 显示区 PIN 探测器显示区 显示区域 接线区域 望远目镜 图2 通信机背面示意图
图2中， TX：外接光源指示灯，灯亮表示正常 PW：电源接通指示灯，灯亮表示正常 LD1：指示红光指示灯，灯亮表示正常 LD2：内置光源指示灯，灯亮表示正常，内置LD6dBmW（4mW），发散角为0.8mrad。 PIN探测器显示区显示1023为最小，显示0000为最大，155M动态范围为：-4~-30db。 电源红线接地，黄线接负极。 1.通信机信号光源发射端前功率 使用3Sigma功率计及PM3探头，因为通信机光源发射端面处的光斑直径比较小（小于PM3探头面积），且功率小于4mW ，故将光直接打在PM3探头上分别测量信号光源发射功率，测试结果如表1： 表1通信机信号光源发射端前功率 1号通信机相比2号通信机功率略小。 产品说明中提到内置LD的发散角为0.8mrad，在做整体实验前，我们需要对其进行测量。在科技楼12楼楼道内，将通信端机置于楼道一端，因激光器有一定的发散角，（假定激光器束腰在距发射端口较近的距离下，在相距40m的距离处形成一定直径的光场分布（初步估计约约3~4cm）。我们采用3Sigma功率计及OP-2功率探头（直径5mm）对此处光场分布进行测量。）。在试验时，距离发射机端口有近及远测量中，发现在约40m处，OP-2（直径5mm）探头接收到的功率最大，说明激光器的束腰在该位置。要想测得其发散角需要进行远距离测试。 2.1（2）号指示红光与2（1）号接收口径轴线夹角
大气预测中几个需要明确参数选项的判定依据
大气预测中几个需要明确（影响较大）参数选项的判定依据 及细化详解 一、评价等级估算中的重要参数 1、城市/农村选项 【判定依据】：B.6.1项目周边3km半径范围内一半以上面积属于城市建成区或者规划区时，选择城市，否则选择农村。 【细化详解】：以项目厂界外延3km范围内现状或规划城市用地类型占50%以上。其中规划的判定，推荐以本项目建成运行时规划用地的实际情况为准。 2、岸边熏烟选项 【判定依据】：B.6.2 对估算模型AERSCREEN，当污染源附近3km 范围内有大型水体时，需选择岸边熏烟选项。 【细化详解】：大型水体，在正文已列举为“湖、海”。其中湖一般指大湖，市区内小湖泊可不考虑。但大湖、小湖怎么区分还未明确。但不包括大河。 3、人口数（城市选项时） 【判定依据】：导则中未明确，需结合aermet技术手册和用户手册要求判定。 【细化详解】：建议按所在区、县级行政区的人口数。不推荐按工业区、或者市一级城市的人口数。 4、最小风速
【判定依据】：一般需选取评价区域近20年以上资料统计结果。最小风速取0.5m/s。 【细化详解】：最小风速取0.5m/s，原因是aerscreen能计算的最小风速就是0.5，而实际最小风速一般都会低于0.5m/s。 5、最高温度和最低温度 【判定依据】：模型所需最高和最低环境温度，一般需选取评价区域近20年以上资料统计结果。 【细化详解】：建议获得20年或多年的气象统计资料。不特别强调20年，因为有些气象站建站历史会比较短。另外不要求一定是最近20年。 6、土地利用类型（地表参数） 【判定依据】：估算模型AERSCREEN的地表参数根据模型特点取项目周边3km范围内占地面积最大的土地利用类型来确定。 【细化详解】：AERSCREEN无法按扇区和季节细化，所以按项目（厂界）外延3公里的土地利用类型统计后确定。但在aermod气象预处理模块aermet模块中推荐按扇区和季节细化。 7、计算点/计算范围 【判定依据】：估算模型AERSCREEN在距污染源10m至25km处默认为自动设置计算点，最远计算距离不超过污染源下风向50km。【细化详解】：不管项目排放量多大，计算范围都应该默认设置到距离污染源25km之外；
激光通信技术简介
激光通信技术简介 日前，由美国国家航空航天局研发的“激光通信中继演示”系统即将进入开发整合与测试阶段。空间激光通信是指利用激光束作为载波，在空间直接进行语音、数据和图像等信息双向传送的技术。不仅传输速率高、抗干扰能力强，还具有设备体积小、重量轻、能耗低等特点，将为人类走向太空和空天军事技术应用带来革命性变化。 未来，空间激光通信有望成为星地间数据传输的关键技术，并实现与地面光纤网络的互补，从而建立起包含卫星和大气层内外的立体交叉激光通信网，彻底颠覆现有的全球通信系统，成为满足大数据时代信息传输需求的大带宽高速通信网络。 “你好，世界!”这句看似普通的话，或将开启人类探索太空的新时代。这句话来自美国国家航空航天局录制的一段37秒的高清视频，跨越太空和大气层回传到地面用时3.5秒。虽然在如今的“4G时代”这个速率有些不值一提，但若不是采用了激光通信技术，传统的无线电传输则至少需要10分钟。 从烽火狼烟到太空WiFi 传统的无线电通信技术有着自身不可避免的缺陷，不仅由于各种通信波段之间相互干扰会影响通信质量，想要在“寸土寸金”的航天器上增加天线面积和数量来提升通信效果也真的比“登天”还难。更为重要的是，随着空间通信数据形式的不断丰富，单纯的无线电通信已经难以满足急剧增长的通信带宽需求，易受干扰的无线电波也加剧了太空军事应用的风险。 曾几何时，人们就曾利用“烽火狼烟”接力通信，将千里之外的边关战事信息第一时间传递至内地。从上个世纪60年代激光发明之后，利用激光进行无线光通信就成为研究的热点。说起激光通信，可能还有点陌生，但如果一提到光纤通信，我想大家都耳熟能详。其实，光纤通信只是激光通信的一个具体应用，是指激光在光纤介质中的传输。空间激光通信主要利用激光作为载体，将信息加载到激光上发送，并在外太空等自由空间内进行信息传输，到了接收端经过一系列光电变换就可实现信息的传输和通信。
γ射线的吸收衰减规律
γ射线的吸收衰减规律 一、实验目的 1．加深对γ射线在物质中的吸收规律的理解； 2．掌握测量γ射线在几种物质中的有效吸收系数的方法； 3．学会如何正确安置实验条件的方法。 二、实验内容 1．在好几何条件下，测量137Cs的γ射线在石板、瓷砖中的吸收曲线，并由曲线斜率、半吸收厚度确定上述物质的有效（线）吸收系数和有效质量吸收系数； 2．计算有效质量吸收系数，并与有效（线）吸收系数行比较； 3．使用最小二乘法拟合实测曲线，求出有效（线）吸收系数。 三、实验原理 四、设备与装置图 1．放射源137Cs 1 个； 2．ZDD3901石材放射性检测仪； 3．瓷砖若干； 4．石板若干。 五、步骤 1．检查设备装置。检查仪器是否有松动、脱落和损坏，备件是否齐全，记录仪器型号和实验时温度、湿度； 2．ZDD3901石材放射性检测仪电源安装。本仪器可用市电或电池供电，电池需4节1号电池； 3．仪器连接，用配带的电缆线将探头和主机连接好。注意：连接电缆的过程中电源需关闭，分开电缆的时候必须先关闭电源； 4．按示意图放置实验装置； 5．调整装置，使放射源、探测器的中心位于同一轴线上； 6．开机预热10分钟以上，按“设置”键设置测量时间为2分钟，按“选择”键选择选择“Total count”测量项，分别测量并记录无源和有源时仪器计数。测量次数5次； 7．调整吸收屏的合适位置，先逐步放入瓷砖，测量并记录每次放入瓷砖的厚度，同样选择测量时间为2分钟、“Total count”测量项，测量并记录放入吸收屏后有源时仪器计数，每次测量两次，如两次数据相对误差较大，重新进行测量； 8．取出瓷砖，逐步放入石板，测量并记录每次放入石板的厚度，同样选择测量时间为2分钟、“Total count”测量项，测量并记录放入吸收屏后有源时仪器计数，每次测量两次，如两次数据相对误差较大，重新进行测量； 9．关闭探测器电源，断开连接电缆，如果用电池，拆除电池； 10．归还放射性源。 11．对每种吸收屏测出γ吸收曲线后，并分别求出本底平均计数和有源无屏时的平均计数。 六、编写实验报告
大气预测说明
说明：以下条款说明与实施问答仅对《环境影响评价技术导则大气环境》（HJ2.2-2008）中各条款的实践与案例应用提供参考性意见，标准最终解释权归环境保护部。未经许可，请勿转载。 环境保护部环境工程评估中心 2009年6月https://www.wendangku.net/doc/e07736629.html,/support/bbs.html# 问题1：规范性引用文件中包括TJ36-79 工业企业卫生标准，但工业企业设计卫生标准在2002年发布了GBZ1-2002和GB Z2-2002，TJ36-79是否还应该参照执行？ GBZ1-2002及GB Z2-2002并未完全替代TJ36-79，TJ36-79中关于“居住区大气中有害物质的最高允许浓度”的标准值仍然有效。对于TJ36-79中规定的有害物质浓度标准，如其中污染因子后续有新的国家标准发布，则按新发布的国家标准执行。 问题2：如果评价项目包括有多个不同高度的排气筒，部分排气筒比周边地形高，部分排气筒比周边地形低，如何确定区域地形为简单地形还是复杂地形？ 在模拟计算时，建议均输入地形参数，让模式判断是简单地形还是复杂地形，以便在计算时做地形修正。判断在复杂地形条件下模式要使用高空气象数据时，以评价项目主要污染源的高度为主，作为判断评价范围是否是复杂地形。 二、评价等级与评价范围 问题1：核算项目评价等级和评价范围时，是否需要考虑项目的面源？ 核算项目评价等级与评价范围，需要考虑项目建成后正常排放的所有面源的影响。如判定评价等级为二级或者一级，在进一步预测过程中同时也需叠加所有面源及点源的综合影响。 问题2：对于项目有多个排气筒，是否需要按《大气污染物综合排放标准》规定进行排气筒等效后再判定评价等级。例如对于有多个高度在15m以下的排气筒的评价项目，如果以每个排气筒核算的话，等级一般比较低，但实际上污染可能比较严重。这种情况下应该如何处理？ 在确定项目评价等级过程中，对于物理意义上分离的单个点源，不需要进行排气筒的等效，仍然按单个污染源的最高评价等级及最远影响范围判定项目的评价等级。但对于多个低矮源集中成片排放的项目，且单个污染源估算的最大浓度占标率接近10%的项目，建议参考导则5.3.2.3.2 及5.3.2.3.7的相关规定，适当考虑对项目评价等级的提级或采用进一步预测模式考虑多源叠加对区域环境及各敏感点的影响。 问题3：计算评价等级是否需要考虑复杂地形、熏烟或者建筑物下洗等条件？ 参考导则5.3.1的规定，计算评价等级仅考虑简单平坦地形，不需要考虑复杂地形的影响，亦不需要考虑熏烟或者建筑物下洗的影响。 问题4：对于非连续排放的点源，如生产周期为5天，每个生产周期仅排放一次，每次三小时，这类点源是否也该作为判断评价等级的依据？