无线激光通信融合了光纤通信与微波通信的优点，但是完全相干激光束在大气中传输易受大气湍流的影响，限制了无线激光通信系统性能的进一步提高。部分相干光受大气湍流影响小的优势弥补了相干光的不足，具有潜在的应用前景。《无线光通信中的部分相干光传输理论》详细介绍了完全相干光在大气中传输的湍流效应及研究部分相干光传输的分析方法。对部分相干光在湍流大气中的偏振特性、脉冲光束及部分涡旋光束的传输特性进行了分析。最后在分析阵列光束在大气湍流中传输理论的基础上，对部分相干阵列光束在非Kolmogorov大气湍流中的散斑特性进行了详细的论述。
　　《无线光通信中的部分相干光传输理论》可作为高等院校通信、网络等相关专业高年级本科生、研究生的教学用书，也可作为研究人员和工程技术人员的参考用书。

      激光束在大气湍流中传输的理论对于激光通信、激光测距、航空测绘、卫星遥感等领域有着十分重要的意义。实际激光束存在部分相干情况，并且部分相干光通过湍流大气传输时比完全相干光受湍流影响更小。本书将部分相干光传输理论引入无线光通信，以解决大气湍流可能引起的激光功率衰减、脉冲展宽、强度起伏、光束漂移、到达角起伏以及光束扩展等问题，提高通信系统信噪比，减小起伏方差，降低系统误码率。
　　本书内容分为三大部分。第一部分介绍完全相干光在大气湍流中传输时的光强分布、光束扩展、光束漂移、光强闪烁和到达角起伏等湍流效应，并分析部分相干光传输的研究方法，包括广义惠更斯-菲涅耳原理、交叉谱密度函数及相位屏近似等，主要包括第1～5章。第1～4章分别介绍光强分布、光束扩展、光束漂移、光强闪烁和到达角起伏。第5章介绍逆向调制原理及角反射器回波光强特性。第二部分对部分相干光在湍流大气中传输的偏振特性、湍流尺度对部分相干光传输的影响、脉冲光束水平传输时的展宽及部分涡旋光束的传输特性进行介绍，包括第6～9章。第6章介绍大气湍流中部分相干光束的偏振特性。第7章是大气湍流尺度对部分相干光传输的影响。第8章和第9章分别是脉冲光束和部分涡旋光束在湍流大气中的传输理论。第三部分包括第10～12章，分别介绍阵列光束在大气湍流大气中的传输理论，非Kolmogorov大气湍流对径向部分相干阵列的影响及部分相干光束的散斑特性。
　　本书是西安理工大学光电工程技术研究中心集体研究的成果，王婉婷、韩美苗、李亚青、王姣、张雅、张焕杰、王超珍、薛瑶等多位研究生参与了有关课题的研究，邓莉君老师、毛燕子、王夏尧、陈明莎等参与了本书的校正工作，对课题的研究亦有贡献。此外，在撰写本书的过程中参阅了大量文献和资料，这里谨向所有作者致以崇高的敬意，他们的工作为我们带来了启迪和帮助。
　　本书的出版工作得到国家自然科学基金（面上）（61377080），江苏省省级前瞻性研究专项资金（103-400221405），江苏海虹电子有限公司（科技型中小企业技术创新基金子题103-400221446），江苏省科技计划项目（江苏海虹电子有限公司子题103-425916013），北京卫星环境工程研究所（103-441116010）等的资助，在此一并表示感谢。

前言

第1章 绪论
1．1 无线光通信与大气湍流
1．2 大气湍流效应研究进展
1．3 大气湍流及其效应
1．3．1 湍流的形成
1．3．2 雷诺数
1．3．3 湍流的内、外尺度
1．3．4 湍流的特性
1．3．5 大气结构常数
1．4 大气湍流折射率起伏谱模型
1．4．1 光束扩展
1．4．2 光束漂移
1．4．3 光强闪烁
1．4．4 到达角起伏
1．4．5 大气湍流模型
1．5 部分相干光
1．5．1 部分相干光的定义
1．5．2 空间-时间域
1．5．3 空间-频率域
1．6 部分相干光的研究方法
1．6．1 广义惠更斯-菲涅耳原理
1．6．2 交叉谱密度函数
1．7 大气湍流中光传输的分析方法
1．7．1 Rytov近似
1．7．2 Markov近似
1．8 部分相干GSM光束的产生
1．8．1 基模高斯光束和GSM光束的相干性
1．8．2 相位屏理论
1．8．3 随机相位屏的生成及结果分析
1．8．4 实验及其结果分析
参考文献

第2章 光强分布与光束扩展
2．1 引言
2．2 光束在大气湍流中传输
2．2．1 光束在大气湍流中传输的几何模型
2．2．2 光束在大气湍流中传输的数学模型
2．3 大气湍流中光束传输数值分析
2．3．1 光强分布数值分析
2．3．2 光束扩展数值分析
参考文献

第3章 光束漂移
3．1 引言
3．2 部分相干光束在大气湍流中的光束漂移
3．3 水平传输的光束漂移与光束扩展
3．3．1 光束漂移
3．3．2 光束扩展半径
3．3．3 光束扩展特性分析
3．3．4 光束漂移特性分析
3．4 斜程传输的光束漂移与光束扩展
3．4．1 部分相干光斜程传输的几何模型
3．4．2 光束漂移理论推导
3．4．3 光束扩展半径
3．4．4 斜程传输扩展特性分析
参考文献

第4章 光强闪烁和到达角起伏
4．1 引言
4．2 相干光通信中的波前畸变与波前校正
4．3 光强闪烁与到达角起伏
4．3．1 光强起伏方差
4．3．2 到达角起伏方差
4．3．3 光强闪烁特性分析
4．3．4 到达角起伏特性分析
4．4 到达角起伏与湍流尺度等参数的关系
4．4．1 光束在湍流大气中传输时的到达角起伏方差
4．4．2 湍流内、外尺度与光束传输距离
4．4．3 不同源参数与到达角起伏
4．4．4 大气折射率结构常数与到达角起伏
4．4．5 到达角起伏与光束波长的关系
参考文献

第5章 角反射器回波光强特性
5．1 引言
5．1．1 目标回波特性研究进展
5．1．2 逆向调制系统
5．2 GSM光束双程斜程传输公式
5．3 归一化光强分布特性
5．3．1 上行链路中的光强分布
5．3．2 接收端的光强分布
5．4 数值分析
5．4．1 上行链路平均光强特性
5．4．2 接收端光强分布特性
参考文献

第6章 大气湍流中部分相干光束的偏振特性
6．1 引言
6．1．1 光束通过湍流介质时的偏振特性变化
6．1．2 相干检测及其偏振控制
6．2 理论分析
6．2．1 交叉谱密度矩阵
6．2．2 光束的偏振特性
6．2．3 光束的偏振方向角
6．3 数值计算分析
6．3．1 上行与下行传输偏振特性对比
6．3．2 水平与斜程传输偏振特性对比
参考文献


第7章 大气湍流尺度对部分相干光传输特性的影响
7．1 引言
7．2 理论计算
7．3 GSM光束在湍流大气中传输的光强分布
7．4 GSM光束在湍流大气中传输的光束扩展
7．5 GSM光束在湍流大气中传输的光束漂移
参考文献

第8章 脉冲光束在大气湍流中水平传输时的展宽
8．1 引言
8．2 频域-波束半径
8．3 时域-脉冲展宽
参考文献

第9章 部分相干涡旋光束在大气湍流中的传输
9．1 引言
9．2 理论计算
9．2．1 部分相干涡旋光束的光强分布
9．2．2 部分相干离轴涡旋光束的光强分布
9．3 数值计算分析
9．3．1 部分相干GSM涡旋光束在大气湍流中的光强分布
9．3．2 部分相干离轴涡旋光束在大气湍流中的光强分布
参考文献

第10章 阵列光束在大气湍流中的传输
10．1 引言
10．2 理论计算
10．2．1 光强分布
10．2．2 均方根束宽
10．2．3 桶中功率
10．3 部分相干GSM阵列光束的光强分布和自耦合特性
10．3．1 传输距离对光强分布和自耦合特性的影响
10．3．2 光束圆心位置对光强分布和自耦合特性的影响
10．3．3 相干长度、大气折射率结构常数对光强分布和自耦合特性的影响
10．3．4 湍流内、外尺度对光强分布和自耦合特性的影响
10．4 部分相干GSM阵列光束的光束扩展
10．4．1 光束束腰宽度对均方根束宽的影响
10．4．2 相干长度、大气折射率结构常数对均方根束宽的影响
10．4．3 内、外尺度对均方根束宽的影响
10．5 部分相干GSM阵列光束的PIB
10．5．1 阵列光束圆心位置、大气折射率结构常数对PIB的影响
10．5．2 相干长度、桶半径对PIB的影响
参考文献

第11章 非Kolmogorov大气湍流对径向部分相干阵列的影响
11．1 引言
11．2 理论分析
11．2．1 瑞利区间
11．2．2 湍流距离
11．3 数值计算分析
11．3．1 瑞利区间的比较
11．3．2 湍流距离的比较
参考文献

第12章 部分相干光束的散斑特性
12．1 引言
12．2 平均散斑半径
12．3 数值分析
12．3．1 光源参数的影响
12．3．2 大气湍流的影响
参考文献