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部分相干平顶光束在非Kolmogorov大气湍流中湍流距离的变化 被引量：13
1
作者 黄永平 段志春 +1 位作者 贺也洹 张彬 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期245-250,共6页
为了说明部分相干平顶(PCFT)光束在非Kolmogorov(非K)大气湍流中湍流距离的变化,基于广义惠更斯-菲涅耳原理和利用相对M2因子定义的湍流距离,推导出部分相干平顶光束在非K大气湍流中传输的湍流距离的解析表达式。部分相干平顶光束在非K... 为了说明部分相干平顶(PCFT)光束在非Kolmogorov(非K)大气湍流中湍流距离的变化,基于广义惠更斯-菲涅耳原理和利用相对M2因子定义的湍流距离,推导出部分相干平顶光束在非K大气湍流中传输的湍流距离的解析表达式。部分相干平顶光束在非K大气湍流中的湍流距离由非K大气湍流参数即广义指数参数、湍流内外尺度和部分相干平顶光束在z=0处的初始二阶矩即光束参数(包含光束阶数、波长、相干度以及束腰宽度)决定。研究结果表明,PCFT光束在非K大气湍流中的湍流距离随广义指数参数的增加先减小达到最小值后再增大,随部分相干平顶光束的阶数和波长的增加而增大,随光束相干性的减弱而增大,随光束束腰宽度的增加做先减小后增大的非单调变化。 展开更多
关键词 大气光学 湍流距离 非kolmogorov大气湍流 部分相干平顶光束
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非Kolmogorov大气湍流对高斯谢尔模型光束光谱变化的影响 被引量：8
2
作者 彭艳艳 李晋红 +1 位作者 魏计林 王伟伟 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2014年第1期41-47,共7页
基于非Kolmogorov谱模型,利用广义惠更斯-菲涅耳原理,推导出了高斯谢尔模型(GSM)光束在非Kolmogonov大气湍流中光谱的解析表达式,并用其研究了非Kolmogorov大气湍流对GSM光束光谱变化的影响。结果表明,GSM光束在非Kolmogorov大气湍流中... 基于非Kolmogorov谱模型,利用广义惠更斯-菲涅耳原理,推导出了高斯谢尔模型(GSM)光束在非Kolmogonov大气湍流中光谱的解析表达式,并用其研究了非Kolmogorov大气湍流对GSM光束光谱变化的影响。结果表明,GSM光束在非Kolmogorov大气湍流中传输时有光谱移动(蓝移和红移)和光谱跃变发生。光谱跃变的发生与离轴距离r、广义指数参量α、广义结构常量C_n^2、湍流内尺度l_0、湍流外尺度L_0和传输距离z有关。随着广义指数参量α的增大、湍流内尺度l_0的增大及广义结构常量C_n^2的减小,光谱跃变量△减小,光谱跃变临界位置z_c增大。该研究工作可为自由空间光通信等实际应用提供理论模型和计算依据。 展开更多
关键词 大气光学 激光光学 非kolmogorov大气湍流 高斯谢尔模型光束 光谱变化
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激光通过非Kolmogorov大气湍流传输光束扩展区间的研究 被引量：8
3
作者 杨婷 季小玲 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期1-7,共7页
激光通过大气湍流传输,光束扩展主要由空间衍射和大气湍流两个物理机制确定,而大气湍流对光束扩展的影响又与光束空间衍射特性相关。研究了部分相干厄米-高斯(H-G)光束通过非Kolmogorov大气湍流传输光束扩展区间问题,把光束扩展按传输... 激光通过大气湍流传输,光束扩展主要由空间衍射和大气湍流两个物理机制确定,而大气湍流对光束扩展的影响又与光束空间衍射特性相关。研究了部分相干厄米-高斯(H-G)光束通过非Kolmogorov大气湍流传输光束扩展区间问题,把光束扩展按传输距离划分为三个区间,造成这三个区间的光束扩展的主要物理机制依次是:空间衍射、空间衍射和大气湍流、大气湍流。详细研究了部分相干H-G光束参数和大气湍流参数对这三个区间范围大小的影响,以及第一个光束扩展区间与光束瑞利区间的关系,并对主要结果给出了合理的物理解释。 展开更多
关键词 大气光学 光束扩展区间 部分相干厄米-高斯光束 非kolmogorov大气湍流 湍流距离 瑞利距离
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部分相干双曲正弦-Gauss涡旋光束叠加形成的合成相干涡旋在非Kolmogorov大气湍流中的动态演化 被引量：4
4
作者 何雪梅 吕百达 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期140-151,共12页
一些实验表明,实际大气会偏离理想Kolmogorov模型.本文基于广义Huygens-Fresnel原理和Toselli等提出的非Kolmogorov湍流模型,推导出部分相干双曲正弦-Gauss(HSG)涡旋光束通过非Kolmogorov大气湍流的解析传输公式,并用以对两束部分相干HS... 一些实验表明,实际大气会偏离理想Kolmogorov模型.本文基于广义Huygens-Fresnel原理和Toselli等提出的非Kolmogorov湍流模型,推导出部分相干双曲正弦-Gauss(HSG)涡旋光束通过非Kolmogorov大气湍流的解析传输公式,并用以对两束部分相干HSG涡旋光束相干叠加和非相干叠加形成的合成相干涡旋在非Kolmogorov大气湍流中的动态演化进行了研究.结果表明,合成光束平均光强的演化过程与非Kolmogorov湍流的广义指数α,源平面上叠加涡旋光束拓扑电荷的符号,以及叠加方式有关.合成相干涡旋在非Kolmogorov大气湍流中传输时会出现移动、产生和湮灭.广义指数α,拓扑电荷符号,以及叠加方式都会影响其演化行为.最后,将本文所得结果与相关文献做了比较. 展开更多
关键词 非kolmogorov大气湍流 合成相干涡旋 部分相干双曲-正弦Gauss涡旋光束
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环状光束在非Kolmogorov大气湍流中传输的理论研究
5
作者 段志春 谢世伟 黄永平 《宜宾学院学报》 2023年第12期85-88,共4页
基于广义惠更斯-菲涅耳原理,利用非Kolmogorov谱,推导出环状光束在非Kolmogorov大气湍流中传输的束宽和角扩展的解析表达式.从理论上分析,它们的变化除了与环状光束的光束参数(束腰、波长、阶数和遮拦比)和传输距离有关外,由于湍流的影... 基于广义惠更斯-菲涅耳原理,利用非Kolmogorov谱,推导出环状光束在非Kolmogorov大气湍流中传输的束宽和角扩展的解析表达式.从理论上分析,它们的变化除了与环状光束的光束参数(束腰、波长、阶数和遮拦比)和传输距离有关外,由于湍流的影响,还与湍流的广义指数参数α、内尺度l0和外尺度L0有关,并进行了一定的物理解释. 展开更多
关键词 环状光束 非kolmogorov大气湍流 束宽扩展 角扩展
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拓扑电荷在大气湍流中的守恒距离 被引量：2
6
作者 曾军 李晋红 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第A01期28-34,共7页
基于非Kolmogorov谱模型和广义惠更斯一菲涅耳原理，以双曲余弦高斯（ChG）涡旋光束为例，对部分相干ChG涡旋光束在非Kolmogorov大气湍流传输中拓扑电荷的守恒距离做了详细的研究。研究表明，广义结构常量Cn^2越大，广义指数参量α越小... 基于非Kolmogorov谱模型和广义惠更斯一菲涅耳原理，以双曲余弦高斯（ChG）涡旋光束为例，对部分相干ChG涡旋光束在非Kolmogorov大气湍流传输中拓扑电荷的守恒距离做了详细的研究。研究表明，广义结构常量Cn^2越大，广义指数参量α越小，湍流内尺度l0越小，空间相关长度σ0越小，束腰宽度ω0越大，则拓扑电荷守恒距离越小，而湍流外尺度L0和双曲余弦部分参数Ω0对拓扑电荷守恒距离无影响。 展开更多
关键词 物理光学 拓扑电荷守恒距离 衍射积分 相干涡旋 非kolmogorov大气湍流
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部分相干厄米–高斯光束通过非Kolmogorov大气湍流传输的束宽扩展和方向性 被引量：2
7
作者 彭艳艳 李晋红 +1 位作者 魏计林 王伟伟 《应用物理》 2013年第3期61-67,共7页
基于广义惠更斯–菲涅耳原理和非Kolmogorov谱,推导出了部分相干厄米–高斯(H-G)光束通过非Kolmogorov大气湍流传输中束宽扩展的解析表达式,并用以研究了部分相干H-G光束通过大气湍流的束宽扩展和方向性。引入相对束宽来定量的描述光束... 基于广义惠更斯–菲涅耳原理和非Kolmogorov谱,推导出了部分相干厄米–高斯(H-G)光束通过非Kolmogorov大气湍流传输中束宽扩展的解析表达式,并用以研究了部分相干H-G光束通过大气湍流的束宽扩展和方向性。引入相对束宽来定量的描述光束抗拒大气湍流的能力。结果表明,空间相干长度σ0越小,光束阶束m,n越大,部分相干H-G光束的束宽扩展受大气湍流影响越小;而束腰宽度ω0受大气湍流影响与传输距离z有关,当传输距离足够远时,束腰宽度ω0越小,部分相干H-G光束的束宽扩展受大气湍流影响越小。部分相干H-G光束相对束宽随Kolmogorov大气湍流广义指数参量α增加先增加后减小。另外,存在等价部分相干H-G光束、等价完全相干H-G光束、等价高斯–谢尔模型(GSM)光束与相应的完全相干高斯光束在非Kolmogorov大气湍流和自由空间中分别具有相同的方向性,并对所得结果做了物理解释。 展开更多
关键词 部分相干厄米–高斯光束 非kolmogorov大气湍流 束宽扩展 方向性
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