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慧差光束通过海洋湍流的传输特性 被引量:3
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作者 季小玲 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期208-216,共9页
随着水下光通信、传感和激光雷达等技术的快速发展,深入研究海洋湍流对光束传输特性的影响具有重要的意义。采用数值模拟方法研究了慧差光束通过海洋湍流的传输特性。研究结果表明:海洋湍流会导致光束慧形分布消失;慧差光束的质心位置... 随着水下光通信、传感和激光雷达等技术的快速发展,深入研究海洋湍流对光束传输特性的影响具有重要的意义。采用数值模拟方法研究了慧差光束通过海洋湍流的传输特性。研究结果表明:海洋湍流会导致光束慧形分布消失;慧差光束的质心位置与最大光强位置不重合;相比于以最大光强位置为中心,以光束质心位置为中心时计算得到的束宽要小,但其受海洋湍流影响更大;以能量Strehl比作为评价参数时,慧差越严重,则光束能量集中度受海洋湍流影响越小;以β参数作为评价参数时,当慧差系数取某特定值时,光束能量集中度受海洋湍流的影响最大,在实际应用中应该避免这种情况。能量Strehl比与β参数的物理含义不同,按照给定桶半径内所含能量定义的能量集中度(能量Strehl比)与按照给定桶中功率百分比定义的能量集中度(β参数)受海洋湍流的影响是不同的,这在实际应用中应当特别注意。 展开更多
关键词 物理光学 慧差 光束特性 海洋湍流 能量集中度
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海洋湍流中扩展物体漫反射光成像的数值模拟 被引量:2
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作者 季小玲 李晓庆 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期141-148,共8页
采用空域滤波方法和海洋湍流功率谱,编制了海洋湍流中扩展物体漫反射光成像的模拟仿真程序,研究了成像质量与海洋湍流参数和接收孔径之间的关系。研究发现,随着海水湍流功率谱中由温度引起的海水折射率变化与由盐度变化引起的海水折射... 采用空域滤波方法和海洋湍流功率谱,编制了海洋湍流中扩展物体漫反射光成像的模拟仿真程序,研究了成像质量与海洋湍流参数和接收孔径之间的关系。研究发现,随着海水湍流功率谱中由温度引起的海水折射率变化与由盐度变化引起的海水折射率变化的比率的增大,海水温度方差耗散率的增大,以及单位质量海水动能耗散率的减小,海洋湍流的可见参数减小,成像质量变差。该数值模拟方法为研究海洋湍流中扩展物体的漫反射光成像提供了一种可行、正确的方法。 展开更多
关键词 海洋光学 湍流介质中成像 海洋湍流 漫反射 扩展物体 数值模拟
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海洋湍流中自适应光学成像系统特征参量研究 被引量:2
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作者 吴彤 季小玲 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期150-157,共8页
随着水下光通信、传感和激光雷达等应用的发展,研究水下光学系统成像特性具有重要意义.本文研究了海洋湍流对自适应光学成像系统特征参量(如Strehl比、Greenwood时间常数和等晕角)的影响.推导出了海洋湍流中短曝光成像Strehl比的近似解... 随着水下光通信、传感和激光雷达等应用的发展,研究水下光学系统成像特性具有重要意义.本文研究了海洋湍流对自适应光学成像系统特征参量(如Strehl比、Greenwood时间常数和等晕角)的影响.推导出了海洋湍流中短曝光成像Strehl比的近似解析表达式,并证明:除了在近场D_G/r_0=1附近外(D_G和r_0分别为光学系统的光瞳直径和海洋湍流中可见参数),该近似公式均可保证足够的精度.此外,还得到了海洋湍流中Greenwood时间常数和等晕角的表达式.研究表明:随着海水盐度变化引起的海洋湍流逐渐占主导地位时,这三个特征参量值均减小;随着海水湍流动能耗散率的减小或海水湍流温度方差耗散率的增大,这三个特征参量值也均减小.本文研究结果对工作于水下湍流环境中自适应光学成像系统应用具有理论参考意义. 展开更多
关键词 海洋湍流 Strehl比 Greenwood时间常数 等晕角
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