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激光大气传输仿真系统的设计与研究的任务书
任务书
一、任务背景及目的
随着激光技术的不断发展，大型激光设备在各个领域得到了广泛应用，其中包括激光通信、激光雷达、激光制导等。其中，激光通信是指利用激光在大气中传输信息的一种通信方式。然而，大气的散射效应会对激光信号造成衰减和扩散，影响通信质量，因此需要对激光在大气中的传输过程进行模拟和研究，以优化激光通信系统性能。
本课题旨在设计并研究一种激光大气传输仿真系统，以模拟激光在大气中的传输特性，并分析散射效应对通信系统的影响，为激光通信系统的优化提供依据。
二、任务内容
1.系统设计与搭建
根据激光大气传输特性和仿真需求，设计并搭建一套激光大气传输仿真系统。系统应包括激光器、光学系统、大气传输模拟系统和接收器等，其中：
（1）激光器：选择合适的激光器，确保输出功率和波长符合仿真需求。
（2）光学系统：设计合适的透镜和反射镜，确保激光束的质量和方向。
（3）大气传输模拟系统：模拟大气散射效应，包括大气吸收、散射、折射等，以及大气湍流效应等。
（4）接收器：设计合适的光学接收系统，收集传输信号并进行分析处理。
2.传输特性模拟与分析
利用搭建好的激光大气传输仿真系统，模拟激光在大气中的传输过程，并分析传输过程中的衰减和扩散特性。同时，研究大气散射效应对通信系统的影响，比较不同条件下传输信号的接收效果和传输距离等参数。
3.结果分析和优化方案提出
根据模拟结果和分析，提出优化方案，包括激光功率、波长、透镜设计、接收系统设计等方面的改进方案。最终，通过优化方案的实施，提高激光通信系统的信号质量和传输距离。
三、任务要求
1.设计并搭建一套激光大气传输仿真系统，保证系统的仿真精度和可靠性。
2.对激光在大气中的传输特性进行模拟和分析，并研究散射效应对通信系统的影响。
3.提出优化方案，包括激光功率、波长、透镜设计、接收系统设计等方面的改进方案。
4.撰写课题报告，详细介绍激光大气传输仿真系统的设计原理、实现过程和模拟结果，以及针对模拟结果的优化方案和实施效果。
四、参考文献
1.Collins,R.(2018).LaserCommunicationSystems.CRCpress.
2.Dorrell,R.M.,&Sodnik,Z.(2007).Opticalcommunicationsthroughtheatmosphere.JournalofOpticalNetworking,6(4),338-351.
3.Liu,J.,Langley,R.,&Swinton,J.(2014).Analysisofturbulencescattercommunicationlinksbasedonobservables.IEEETransactionsonWirelessCommunications,13(8),4543-4555.
4.Wang,C.X.,Haas,H.,&Gomes,N.J.(2014).Dynamicresourceallocationinultravioletvisibleatmosphericcommunicationsystems.IEEETransactionsonCommunications,62(6),2036-2046.
5.Xie,L.,Wang,S.,Zhou,Z.,Liu,J.,Li,J.,Fang,G.,...&Zuo,J.(2018).Analysisoftheeffectofbeamwidthonlasercommunicationinturbulentatmosphere.Appliedoptics,57(21),6063-6068.