無綫光通信中的部分相乾光傳輸理論 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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柯熙政，鄧莉君 著

圖書標籤:

• 無綫光通信
• 部分相乾光
• 光傳輸
• 理論研究
• 光縴通信
• 大氣光學
• 調製解調
• 信道建模
• 相乾光通信
• 信息傳輸

店鋪： 博學精華圖書專營店

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030503589

商品編碼：29692433610

包裝：平裝

齣版時間：2016-11-01

基本信息

書名:無綫光通信中的部分相乾光傳輸理論

：90.00元

售價：61.2元,便宜28.8元,摺扣68

作者:柯熙政,鄧莉君

齣版社：科學齣版社

齣版日期：2016-11-01

ISBN：9787030503589

字數：

頁碼：254

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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無綫激光通信融閤瞭光縴通信與微波通信的優點，但是完全相乾激光束在大氣中傳輸易受大氣湍流的影響，限製瞭無綫激光通信係統性能的進一步提高。部分相乾光受大氣湍流影響小的優勢彌補瞭相乾光的不足，具有潛在的應用前景。《無綫光通信中的部分相乾光傳輸理論》詳細介紹瞭完全相乾光在大氣中傳輸的湍流效應及研究部分相乾光傳輸的分析方法。對部分相乾光在湍流大氣中的偏振特性、脈衝光束及部分渦鏇光束的傳輸特性進行瞭分析。後在分析陣列光束在大氣湍流中傳輸理論的基礎上，對部分相乾陣列光束在非Kolmogorov大氣湍流中的散斑特性進行瞭詳細的論述。
　　《無綫光通信中的部分相乾光傳輸理論》可作為高等院校通信、網絡等相關專業高年級本科生、研究生的教學用書，也可作為研究人員和工程技術人員的參考用書。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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前言

章 緒論
1．1 無綫光通信與大氣湍流
1．2 大氣湍流效應研究進展
1．3 大氣湍流及其效應
1．3．1 湍流的形成
1．3．2 雷諾數
1．3．3 湍流的內、外尺度
1．3．4 湍流的特性
1．3．5 大氣結構常數
1．4 大氣湍流摺射率起伏譜模型
1．4．1 光束擴展
1．4．2 光束漂移
1．4．3 光強閃爍
1．4．4 到達角起伏
1．4．5 大氣湍流模型
1．5 部分相乾光
1．5．1 部分相乾光的定義
1．5．2 空間-時間域
1．5．3 空間-頻率域
1．6 部分相乾光的研究方法
1．6．1 廣義惠更斯-菲涅耳原理
1．6．2 交叉譜密度函數
1．7 大氣湍流中光傳輸的分析方法
1．7．1 Rytov近似
1．7．2 Markov近似
1．8 部分相乾GSM光束的産生
1．8．1 基模高斯光束和GSM光束的相乾性
1．8．2 相位屏理論
1．8．3 隨機相位屏的生成及結果分析
1．8．4 實驗及其結果分析
參考文獻

第2章 光強分布與光束擴展
2．1 引言
2．2 光束在大氣湍流中傳輸
2．2．1 光束在大氣湍流中傳輸的幾何模型
2．2．2 光束在大氣湍流中傳輸的數學模型
2．3 大氣湍流中光束傳輸數值分析
2．3．1 光強分布數值分析
2．3．2 光束擴展數值分析
參考文獻

第3章 光束漂移
3．1 引言
3．2 部分相乾光束在大氣湍流中的光束漂移
3．3 水平傳輸的光束漂移與光束擴展
3．3．1 光束漂移
3．3．2 光束擴展半徑
3．3．3 光束擴展特性分析
3．3．4 光束漂移特性分析
3．4 斜程傳輸的光束漂移與光束擴展
3．4．1 部分相乾光斜程傳輸的幾何模型
3．4．2 光束漂移理論推導
3．4．3 光束擴展半徑
3．4．4 斜程傳輸擴展特性分析
參考文獻

第4章 光強閃爍和到達角起伏
4．1 引言
4．2 相乾光通信中的波前畸變與波前校正
4．3 光強閃爍與到達角起伏
4．3．1 光強起伏方差
4．3．2 到達角起伏方差
4．3．3 光強閃爍特性分析
4．3．4 到達角起伏特性分析
4．4 到達角起伏與湍流尺度等參數的關係
4．4．1 光束在湍流大氣中傳輸時的到達角起伏方差
4．4．2 湍流內、外尺度與光束傳輸距離
4．4．3 不同源參數與到達角起伏
4．4．4 大氣摺射率結構常數與到達角起伏
4．4．5 到達角起伏與光束波長的關係
參考文獻

第5章 角反射器迴波光強特性
5．1 引言
5．1．1 目標迴波特性研究進展
5．1．2 逆嚮調製係統
5．2 GSM光束雙程斜程傳輸公式
5．3 歸一化光強分布特性
5．3．1 上行鏈路中的光強分布
5．3．2 接收端的光強分布
5．4 數值分析
5．4．1 上行鏈路平均光強特性
5．4．2 接收端光強分布特性
參考文獻

第6章 大氣湍流中部分相乾光束的偏振特性
6．1 引言
6．1．1 光束通過湍流介質時的偏振特性變化
6．1．2 相乾檢測及其偏振控製
6．2 理論分析
6．2．1 交叉譜密度矩陣
6．2．2 光束的偏振特性
6．2．3 光束的偏振方嚮角
6．3 數值計算分析
6．3．1 上行與下行傳輸偏振特性對比
6．3．2 水平與斜程傳輸偏振特性對比
參考文獻

第7章 大氣湍流尺度對部分相乾光傳輸特性的影響
7．1 引言
7．2 理論計算
7．3 GSM光束在湍流大氣中傳輸的光強分布
7．4 GSM光束在湍流大氣中傳輸的光束擴展
7．5 GSM光束在湍流大氣中傳輸的光束漂移
參考文獻

第8章 脈衝光束在大氣湍流中水平傳輸時的展寬
8．1 引言
8．2 頻域-波束半徑
8．3 時域-脈衝展寬
參考文獻

第9章 部分相乾渦鏇光束在大氣湍流中的傳輸
9．1 引言
9．2 理論計算
9．2．1 部分相乾渦鏇光束的光強分布
9．2．2 部分相乾離軸渦鏇光束的光強分布
9．3 數值計算分析
9．3．1 部分相乾GSM渦鏇光束在大氣湍流中的光強分布
9．3．2 部分相乾離軸渦鏇光束在大氣湍流中的光強分布
參考文獻

0章 陣列光束在大氣湍流中的傳輸
10．1 引言
10．2 理論計算
10．2．1 光強分布
10．2．2 均方根束寬
10．2．3 桶中功率
10．3 部分相乾GSM陣列光束的光強分布和自耦閤特性
10．3．1 傳輸距離對光強分布和自耦閤特性的影響
10．3．2 光束圓心位置對光強分布和自耦閤特性的影響
10．3．3 相乾長度、大氣摺射率結構常數對光強分布和自耦閤特性的影響
10．3．4 湍流內、外尺度對光強分布和自耦閤特性的影響
10．4 部分相乾GSM陣列光束的光束擴展
10．4．1 光束束腰寬度對均方根束寬的影響
10．4．2 相乾長度、大氣摺射率結構常數對均方根束寬的影響
10．4．3 內、外尺度對均方根束寬的影響
10．5 部分相乾GSM陣列光束的PIB
10．5．1 陣列光束圓心位置、大氣摺射率結構常數對PIB的影響
10．5．2 相乾長度、桶半徑對PIB的影響
參考文獻

1章 非Kolmogorov大氣湍流對徑嚮部分相乾陣列的影響
11．1 引言
11．2 理論分析
11．2．1 瑞利區間
11．2．2 湍流距離
11．3 數值計算分析
11．3．1 瑞利區間的比較
11．3．2 湍流距離的比較
參考文獻

2章 部分相乾光束的散斑特性
12．1 引言
12．2 平均散斑半徑
12．3 數值分析
12．3．1 光源參數的影響
12．3．2 大氣湍流的影響
參考文獻

光學奇跡的詩篇：超越可見的量子之舞 在浩瀚的宇宙中，光，一種我們司空見慣的物質，卻蘊藏著無窮無盡的奧秘。它穿梭於星辰大海，承載著生命的信息，更引領著我們探索未知的邊界。本書並非聚焦於某個特定的技術應用，而是旨在引領讀者深入領略光學的宏偉畫捲，從其最基礎的粒子性與波動性齣發，逐步揭示光在微觀層麵令人驚嘆的量子特性，以及這些特性如何催生齣跨越時空的通訊奇跡。 第一章：光之初探——波粒二象性的奧秘 光，究竟是何物？這是一個自古以來便睏擾著人類的哲學與科學命題。在本章中，我們將循著曆史的足跡，從古希臘的樸素光學，到牛頓的微粒說，再到惠更斯的波動說，感受科學傢們如何一步步撥開迷霧。我們將深入探討“光電效應”這一關鍵實驗，它無可辯駁地證明瞭光的粒子性——光子。通過對普朗剋量子假設的解析，理解能量的量子化如何成為理解光子本質的基石。同時，我們也將迴顧雙縫乾涉實驗的經典展示，揭示光波的衍射與乾涉現象，證明其波動的另一麵。本章將強調，光並非簡單的粒子或波，而是同時兼具這兩種屬性的奇特存在，這種“波粒二象性”是理解後續一切光現象的根本。我們將從麥剋斯韋方程組齣發，迴顧宏觀電磁波理論如何統一瞭電和磁，並預言瞭光的電磁本質，為量子理論的誕生奠定理論基礎。 第二章：光之舞姿——光的乾涉與衍射的斑斕世界 當光綫相遇，會發生什麼？在本章中，我們將聚焦於光的波動性所帶來的引人入勝的現象：乾涉與衍射。我們將詳細闡述相乾光的概念，理解相乾性為何是産生穩定乾涉圖樣的關鍵。通過對楊氏雙縫乾涉實驗的深入剖析，我們將看到明暗相間的乾涉條紋如何直觀地展現光的疊加原理。我們將學習如何計算乾涉條紋的間距，以及不同光程差如何導緻相長乾涉與相消乾涉。隨後，我們將轉嚮衍射現象，解釋光在遇到障礙物或通過狹縫時發生的彎麯傳播。布拉格衍射的原理將被詳細介紹，展示晶體結構如何成為天然的光柵，引發獨特的衍射圖樣。我們將探索夫琅禾費衍射和菲涅爾衍射的區彆，理解它們在不同觀察距離下的錶現。這些光學現象不僅是基礎物理的魅力所在，更是許多精密測量和成像技術的核心原理，例如全息術和光學傳感器的設計，都離不開對光的乾涉與衍射的深刻理解。 第三章：光之色彩——光的偏振與散射的奧秘 光，為何呈現齣如此豐富的色彩？在本章中，我們將深入探討光的偏振現象，理解光的電場矢量振動方嚮的特性。我們將介紹綫偏振光、圓偏振光和橢圓偏振光的區彆，以及它們産生的機製。通過對馬呂斯定律的探討，我們將瞭解偏振片如何選擇性地過濾光的振動方嚮，以及雙摺射現象是如何産生偏振光。偏振在液晶顯示技術、攝影濾鏡以及光學儀器設計中扮演著至關重要的角色。接著，我們將目光轉嚮光的散射，理解光在傳播過程中與介質中的粒子發生相互作用而改變方嚮的現象。瑞利散射將為我們解釋天空為何呈現藍色，而米氏散射則解釋瞭雲彩的白色。我們將探討拉曼散射，它揭示瞭分子內部的振動模式，為材料科學和化學分析提供瞭強大的工具。這些現象不僅賦予瞭世界斑斕的色彩，也為我們研究物質的微觀結構提供瞭獨特的視角。 第四章：光之量子——光子的能量與動量 迴到光的粒子性，本章將深入探究光子的能量與動量。我們將復習愛因斯坦在解釋光電效應時提齣的光子概念，並詳細闡述光子的能量 $E$ 與光的頻率 $f$ 之間的關係：$E = hf$，其中 $h$ 為普朗剋常數。我們將理解光子動量 $p$ 與其能量和波長 $lambda$ 的關係：$p = E/c = h/lambda$，其中 $c$ 為光速。這些簡單的公式，卻是量子力學中關於光最 fundamental 的描述。我們將探討光量子的概念如何在量子力學中被進一步發展，例如玻色-愛因斯坦統計。我們將理解，單個光子的行為雖然看似隨機，但大量光子的集體行為卻錶現齣高度的規律性。本章將為讀者建立起一個關於光子的微觀世界圖景，為理解更復雜的光學現象和量子技術奠定堅實的理論基礎。 第五章：光之交響——量子光學與光與物質的相互作用 當光子與物質相遇，便奏響瞭宏偉的量子交響樂。本章將帶領讀者步入量子光學（Quantum Optics）的殿堂，這是研究光與物質相互作用的學科。我們將詳細闡述原子在吸收和發射光子時的能級躍遷過程。受激發射和自發發射的概念將被清晰地解釋，它們是激光産生的關鍵機製。受激吸收的原理也將被深入探討。我們將學習如何利用這些量子現象來控製光的産生和傳播。本章還將介紹相乾態、壓縮態等非經典光態，理解這些狀態如何展現齣與經典光完全不同的性質，並且在量子信息處理等前沿領域具有重要的應用潛力。我們將探討光子的量子糾纏現象，理解這種“鬼魅般的超距作用”如何挑戰我們對現實的認知，並為量子通信和量子計算的實現提供理論基礎。 第六章：光之未來——超越經典的光學範式 在對光的經典與量子特性有瞭充分的認識後，本章將展望光學的未來發展方嚮。我們將探討非綫性光學，即光強與介質響應之間存在非綫性關係的光學現象。高次諧波産生、光學參量放大/振蕩等非綫性效應，為産生新型光源和實現光信號的頻率轉換提供瞭可能。我們將簡要介紹光子晶體（Photonic Crystals）的概念，它們通過周期性的介電常數結構來調控光在其中的傳播，有望實現對光的超強操控。還將提及錶麵等離激元（Surface Plasmon Polaritons）等錶麵效應，它們可以實現亞波長尺度的光場約束和增強，為納米光學和超材料的研究打開瞭新的大門。最後，我們將展望量子光學在量子通信、量子計算、精密測量以及新型成像技術等領域的廣闊前景，描繪一幅光子技術將如何深刻改變我們生活和認知世界的宏偉藍圖。 本書旨在以一種循序漸進、由淺入深的方式，為讀者展現光學的魅力。從最基礎的波粒二象性，到復雜的量子現象，再到前沿的光學技術，我們希望能夠激發您對光學的濃厚興趣，並為您打開一扇理解這個奇妙世界的新視角。閱讀本書，您將不僅僅是學習知識，更是在體驗一場關於光的最深刻、最壯麗的探索之旅。

評分☆☆☆☆☆

對於那些緻力於將下一代光通信技術從實驗室推嚮實際應用的工程師而言，這本書提供瞭至關重要的理論支撐。作者在分析相乾性對係統性能影響時，沒有止步於理論推導，而是巧妙地將其與實際的調製格式和檢測方法聯係起來。例如，在討論如何利用空間分集來對抗大氣湍流導緻的相乾性退化時，書中對多模態光縴的耦閤效率以及如何優化接收陣列的布置，提供瞭紮實的理論依據。我特彆欣賞其中關於“相乾時間”和“相乾長度”的動態分析，這對於理解超高速、超長距離傳輸中的碼間串擾具有指導意義。這本書更像是為高層次的研究生或資深研究人員量身定製的“內功心法”，它要求讀者不僅要會計算，更要能從根本上理解光波在復雜環境中傳播的本質規律，是推動領域嚮前發展的理論基石。

評分☆☆☆☆☆

這部作品的包裝設計極具吸引力，封麵采用瞭深邃的藍色調，配以簡潔而富有科技感的綫條勾勒，仿佛讓人一瞥就能感受到信息在光縴中穿梭的神秘與高效。初翻閱時，我立刻被其嚴謹的學術氣息所摺服，特彆是前幾章對經典傅裏葉光學和波動光學基礎的復習和鋪墊，為後續復雜理論的引入打下瞭堅實的地基。作者對光場相乾性的定義和度量，特彆是二維相乾函數在描述復雜傳輸介質中的應用，闡述得極其透徹。我尤其欣賞作者在數學推導過程中所體現齣的耐心，即便是涉及到高階矩理論或隨機過程的應用，作者也總能給齣清晰的物理圖像，避免瞭純粹公式堆砌帶來的枯燥感。例如，在討論湍流大氣對光束展開和強度的影響時，書中穿插的那些曆史背景和關鍵實驗的引用，極大地豐富瞭閱讀體驗，讓我不僅學到瞭“是什麼”，更理解瞭“為什麼是這樣”。這種對基礎理論的紮實把握和對前沿交叉領域的巧妙融閤，使得這本書成為一本難得的、可以長期置於案頭的參考書。

評分☆☆☆☆☆

這本書的行文風格是那種典型的、不帶任何浮誇修飾的學術語言，極其精準和剋製，這對於需要精確引用的專業人士來說是極大的福音。它不會為瞭追求時髦而堆砌最新的實驗數據，而是專注於那些經過時間檢驗的核心理論框架。我在查閱關於“空間相乾性在自由空間通信中對接收端孔徑平均效應的影響”時，發現書中對該問題的闡述既嚴謹又全麵，它細緻地分析瞭不同傳播距離下，接收孔徑的尺寸如何影響信噪比的提升極限。這本書的價值並不在於提供現成的“菜譜”，而在於提供瞭一整套分析問題的“工具箱”和“思維框架”。每當我對某個理論模型感到睏惑時，迴翻到相關的基礎章節，總能找到作者對該模型假設前提的清晰界定，這使得我可以批判性地評估這些理論在當前應用場景下的適用範圍，避免瞭盲目套用公式的風險。

評分☆☆☆☆☆

這本書的深度和廣度絕對超齣瞭我對一本專業技術書籍的預期。我原以為這會是一本偏重於工程實現或係統搭建的教材，但令人驚喜的是，它將大量的篇幅聚焦於理論的深層剖析，尤其是那些在實際工程中往往被簡化處理的關鍵物理效應。書中對“部分相乾”這一概念的探討，深入到瞭對光源自身統計特性的刻畫，而不是僅僅將其視為一個參數。對光束在散射、衍射和偏振聯閤作用下的演化模型的建立，展現瞭作者深厚的理論功底。我花瞭很大精力去研究其中關於“隨機介質中光場傳輸的貝塞爾函數展開法”的部分，其對復雜積分方程的求解路徑，堪稱教科書級彆的示範。對於想要深入理解光通信係統性能極限，而非停留在“黑箱”操作層麵的研究人員來說，這本書提供瞭理解這些極限背後的根本物理機製的鑰匙。它的結論往往需要讀者具備紮實的微波或電磁場理論基礎，但一旦掌握，視野會豁然開朗。

評分☆☆☆☆☆

閱讀體驗上，這本書的章節邏輯組織得非常流暢，體現瞭作者對知識體係建構的深刻理解。從宏觀的係統需求齣發，逐步下鑽到微觀的光子統計和波動理論，結構層層遞進，張弛有度。尤其值得稱贊的是，書中對於不同相乾度模型（如高斯-謝爾模型、橢圓高斯模型等）之間的聯係與區彆，進行瞭非常細緻的對比分析，這對於選擇閤適的理論模型來描述特定實驗場景至關重要。我發現，作者在介紹新的數學工具或理論框架時，總是會首先用一個簡單的、可直觀理解的物理模型來引子，這大大降低瞭初次接觸復雜數學工具時的心理門檻。在討論到光縴中的非綫性效應與相乾性衰減之間的耦閤問題時，作者的分析角度非常新穎，它不僅關注瞭強度波動，還細緻地考察瞭相位噪聲的纍積效應，這在同類書籍中是比較少見的深度。