Введение
1. Обобщенная структурная модель АОЛС 10
1.1.Современные средства расчета и проектирования лазерных и оптических систем 11
1.2.Принципы построения модели АОЛС 23
1.3. Проблематика моделирования АОЛС 25
1.4.Оптимизация общих характеристик АОЛС 30
1.5.Выводы по первой главе 39
2. Математическое моделирование физических процессов в активной среде СОг-лазера 41
2.1.Высокочастотное электромагнитное возбуждение углекислотного лазера 41
2.2.Численный метод анализа диэлектрической проницаемости плазмы активной среды 45
2.2.1. Математическое описание плазмы 45
2.2.2. Результаты компьютерного моделирования 55
2.3.Численный метод расчета энергетических характеристик С02-излучаетля лазерного передатчика 58
2.3.1. Многотемпературная квантово-электронная модель активной среды С02- лазера 59
2.3.2. Численное решение уравнения Больцмана и определение скоростей элементарных процессов 68
2.3.3. Построение и реализация алгоритма счета 69
2.3.4. Компьютерный расчет функции распределения электронов по энергиям в активной среде 74
2.3.5. Реализация счетного алгоритма решения шеститемпературной модели 79
2.4.Выводы по второй главе 90
3. Алгоритм разработки СС-лазера с высокочастотным возбуждением для передатчика атмосферной оптической линии связи 91
3.1.Разработка и численный расчет излучателя СОг-лазерного передатчика 91
3.1.1. Требования к излучателю 91
3.1.2. Выбор конструкции 92
3.1.3. Моделирование и расчет линейного лазера с радиорезонатором накачки Н-типа 99
3.1.4. Моделирование и расчет дискового лазера с радиорезонатором накачки тороидального типа 103
3.2.Выбор режимов излучения лазерного передатчика 105
3.2.1. Непрерывный режим оптического излучения 105
3.2.2. Импульсный режим оптического излучения 107
3.2.3. Режим перестройки частоты оптического излучения 110
3.3.Выводы по третьей главе 114
4. Алгоритм процедуры приема сигнала в атмосферной оптической линии связи 115
4.1.Моделирование процедуры обнаружения и оптимального приема оптического сигнала 115
4.2. Моделирование атмосферного канала прохождения оптического излучения 124
4.3.Моделирование процедуры взаимного наведения лазерного передатчика и приемника АОЛС 130
4.4.Построение и реализация алгоритма счета 135
4.5.Выводы по четвертой главе 143
Заключение 146
Список литературы
