APD对湍流大气中激光的双重随机探测过程

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.

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

所属期刊栏目：43

分类号：TN215(光电子技术、激光技术)

资助基金：河北省自然科学基金资助项目F2016506014

在线出版日期：2019-06-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：471-475