部分相干平顶光束通过湍流大气传输的等效曲率半径 被引量：9

1

作者 季小玲 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期3953-3958,共6页

推导出了部分相干平顶光束在湍流大气中传输的等效曲率半径的解析表达式,详细地研究了湍流对其等效曲率半径的影响.研究表明,湍流使得等效曲率半径R减小,但是只有当湍流足够强时等效曲率半径极小值出现的位置zmin才会改变.在弱湍流中,R... 推导出了部分相干平顶光束在湍流大气中传输的等效曲率半径的解析表达式,详细地研究了湍流对其等效曲率半径的影响.研究表明,湍流使得等效曲率半径R减小,但是只有当湍流足够强时等效曲率半径极小值出现的位置zmin才会改变.在弱湍流中,R随着光束相干长度β的增大而增大;但是在强湍流中,R随着β的增大而减小.R随着光束阶数M(N)的增大而缓慢减小.若β越大、M(N)越小,则R受湍流的影响越大.此外,部分相干平顶光束在自由空间中传输时远场均可以看作球面波,这一结果与光束参数无关.但是,在湍流大气中不论是近场还是远场等效曲率半径均与光束参数有关. 展开更多

关键词 等效曲率半径 湍流 部分相干平顶光束

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部分空间相干光束在非Kolmogorov湍流大气中的有效曲率半径 被引量：5

2

作者 黄永平 赵光普 +1 位作者 肖希 王藩侯 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第14期188-193,共6页

激光在湍流大气中的传输有重要的理论研究和实际应用意义.以高斯-谢尔模型(GSM)光束作为部分空问相干光的典型例,基于非Kolmogorov普和广义惠更斯-菲涅耳原理,推导出GSM光束在非Kolmogorov湍流中的有效曲率半径的解析表达式.重点研究了... 激光在湍流大气中的传输有重要的理论研究和实际应用意义.以高斯-谢尔模型(GSM)光束作为部分空问相干光的典型例,基于非Kolmogorov普和广义惠更斯-菲涅耳原理,推导出GSM光束在非Kolmogorov湍流中的有效曲率半径的解析表达式.重点研究了湍流参数(包括广义指数α,内尺度l0和外尺度Lo)和传输距离z分别对GSM光束有效曲率半径的影响.结果表明,有效曲率半径R_x(z)随α和2增加先减小然后再增大,随L_0,的减小而增大(3.6<α<4),随l_0的增加而增大.并对结果做了物理解释. 展开更多

关键词 非Kolmogorov湍流 有效曲率半径 高斯-谢尔模型光束

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大气湍流对激光束传输特性的影响 被引量：5

3

作者 季小玲 《四川师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期127-136,共10页

激光束湍流大气传输的研究对遥感、跟踪和远距离光通信,以及高功率激光武器等应用都有十分重要的意义.大气湍流会改变光束的传输特性和降低光束质量.介绍了近年来国内外激光束湍流大气传输特性研究进展,主要包括大气湍流对不同类型激光... 激光束湍流大气传输的研究对遥感、跟踪和远距离光通信,以及高功率激光武器等应用都有十分重要的意义.大气湍流会改变光束的传输特性和降低光束质量.介绍了近年来国内外激光束湍流大气传输特性研究进展,主要包括大气湍流对不同类型激光束的光强分布、光束质量、光束扩展、方向性、光谱特性、偏振特性、相干特性和等效曲率半径影响的研究进展,并介绍了主要的解析研究方法,如Rytov相位结构函数二次近似、强起伏模型和积分变换的技巧等.研究表明:大气湍流对激光束传输特性的影响与激光束本身特性,如空间相干性、时间相干性、模式、光阑限制情况以及列阵光束的叠加方式等因素有关.另外,还提出了该领域值得进一步深入研究的一些问题. 展开更多

关键词 大气湍流 光强分布 光束质量 光束扩展 光谱特性 偏振特性 相干特性 等效曲率半径

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PCFT光束阵列在海洋湍流中的传输特性 被引量：3

4

作者 胥克涛 袁扬胜 +1 位作者 冯霞 屈军 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第6期877-884,共8页

为了研究部分相干平顶光束阵列在海洋湍流中的传输特性,基于拓展惠更斯-菲涅耳原理和魏格纳分布函数,结合海洋湍流的空间功率谱函数,理论推导了部分相干平顶光束阵列在海洋湍流中的传输因子、有效曲率半径、瑞利尺寸的解析表达式,数值... 为了研究部分相干平顶光束阵列在海洋湍流中的传输特性,基于拓展惠更斯-菲涅耳原理和魏格纳分布函数,结合海洋湍流的空间功率谱函数,理论推导了部分相干平顶光束阵列在海洋湍流中的传输因子、有效曲率半径、瑞利尺寸的解析表达式,数值计算并讨论了它们与光束的相干长度、海水温度与盐度变化、动能耗散率、温度方差耗散率等参量的关系。结果表明,在相同条件下,当传输距离超过400m时,相对于部分相干高斯光束、部分相干平顶光束和部分相干高斯光束阵列,部分相干平顶光束阵列受海洋湍流的影响更小,传输特性更为稳定。此结果对选择合适的光束在海洋湍流传输方面具有一定的参考价值。 展开更多

关键词 海洋光学 拓展惠更斯-菲涅耳原理 WIGNER分布函数 部分相干平顶光束阵列 质量传输因子 有效曲率半径 瑞利尺寸

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湍流对部分相干环状光束有效曲率半径的影响 被引量：2

5

作者 王宇峰 陈晓文 《激光杂志》 北大核心 2015年第6期16-18,22,共4页

采用非-Kolmogorov湍流模型,研究了湍流参数(广义指数α、折射率结构常数C2n)和光束遮拦比ε对部分相干环状光束有效曲率半径的影响。研究指出,有效曲率半径R随湍流广义指数α表现为非单调变化,且在α=3.11时存在R的极小值;湍流使得有... 采用非-Kolmogorov湍流模型,研究了湍流参数(广义指数α、折射率结构常数C2n)和光束遮拦比ε对部分相干环状光束有效曲率半径的影响。研究指出,有效曲率半径R随湍流广义指数α表现为非单调变化,且在α=3.11时存在R的极小值;湍流使得有效曲率半径R减小。另外,自由空间和湍流中,R都随ε的增加而增加;湍流对R的影响程度随ε的增大而增大。 展开更多

关键词 部分相干环状光束 有效曲率半径 光束遮拦比 非-Kolmogorov湍流

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矩形分布高斯-谢尔模型列阵光束的等效曲率半径 被引量：1

6

作者 邵晓利 季小玲 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期1799-1804,共6页

推导出矩形分布高斯-谢尔模型(GSM)列阵光束通过湍流大气传输的等效曲率半径的解析表达式。研究表明,等效曲率半径由湍流强度、GSM列阵光束参数及光束的叠加方式等因素共同确定。湍流使得等效曲率半径减小,但湍流对交叉谱密度函数叠加... 推导出矩形分布高斯-谢尔模型(GSM)列阵光束通过湍流大气传输的等效曲率半径的解析表达式。研究表明,等效曲率半径由湍流强度、GSM列阵光束参数及光束的叠加方式等因素共同确定。湍流使得等效曲率半径减小,但湍流对交叉谱密度函数叠加时等效曲率半径的影响要比光强叠加时大。在自由空间中,交叉谱密度函数叠加时GSM列阵光束的等效曲率半径要比光强叠加时的大。但是,随着湍流的增强,交叉谱密度函数叠加时GSM列阵光束的等效曲率半径可以大于、等于或小于光强叠加时的等效曲率半径。此外,若光束相干参数和子光束数目越大,则等效曲率半径受湍流的影响越大。GSM列阵光束的等效曲率半径受湍流的影响比高斯列阵光束要小。 展开更多

关键词 等效曲率半径 矩形分布高斯-谢尔模型列阵光束 大气湍流 交叉谱密度函数叠加 光强叠加

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海洋湍流对部分相干Lommel–高斯光束传输的影响

7

作者 索强波 韩一平 崔志伟 《量子光学学报》 北大核心 2023年第4期89-95,共7页

利用维格那分布函数,推导部分相干Lommel–高斯光束通过海洋湍流的有效曲率半径和传输因子的表达式,并分析光束的有效曲率半径和传输因子的传输性质。结果表明,部分相干Lommel–高斯光束在海洋湍流的传输性质和部分相干贝塞尔–高斯光... 利用维格那分布函数,推导部分相干Lommel–高斯光束通过海洋湍流的有效曲率半径和传输因子的表达式,并分析光束的有效曲率半径和传输因子的传输性质。结果表明,部分相干Lommel–高斯光束在海洋湍流的传输性质和部分相干贝塞尔–高斯光束相同,但是部分相干Lommel–高斯光束连续的轨道角动量分布特点使得其相较于后者更有优势。数值分析海洋湍流参数,包括盐度温度波动平衡参数、温度方差耗散率以及湍流动能耗散率对部分相干Lommel–高斯光束的有效曲率半径和传输因子的传输的影响。该研究工作可为激光水下通信和激光武器等实际应用提供理论基础和实验依据。 展开更多

关键词 海洋湍流 部分相干Lommel–高斯光束 传输因子 有效曲率半径

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部分相干双曲余弦高斯光束在湍流中的等效曲率半径 被引量：1

8

作者 汤明玥 陈晓文 王宇峰 《西华师范大学学报（自然科学版）》 2015年第2期179-182,共4页

给出了部分相干双曲余弦高斯(Ch G)光束在非-Kolmogorov湍流中的等效曲率半径Rx(z)的解析式,并研究了湍流参数(广义指数α、折射率结构常数C2n)和光束离心参数δ对等效曲率半径的影响.研究表明,Rx(z)随湍流的增强而逐渐减小;随湍流广义... 给出了部分相干双曲余弦高斯(Ch G)光束在非-Kolmogorov湍流中的等效曲率半径Rx(z)的解析式,并研究了湍流参数(广义指数α、折射率结构常数C2n)和光束离心参数δ对等效曲率半径的影响.研究表明,Rx(z)随湍流的增强而逐渐减小;随湍流广义指数α的增大而先减小后增大,且在α=3.11时存在Rx(z)的极小值.另外,Rx(z)随离心参数δ的增加而增加,但湍流使得其变化更加缓慢;湍流对Rx(z)的影响随δ的增大而增大. 展开更多

关键词 部分相干双曲余弦高斯光束 等效曲率半径 非-Kolmogorov湍流 离心参数

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截断的有振幅调制和位相畸变光束的等效曲率半径

9

作者 邵晓利 季小玲 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第16期255-261,共7页

高功率激光通常具有振幅调制和相位畸变.采用统计光学方法推导了截断的有振幅调制和位相畸变光束在大气湍流中传输的等效曲率半径R的解析公式.研究表明:随着位相畸变参量、振幅调制参量和光束截断参量的增大,光束在自由空间中的R增大,但... 高功率激光通常具有振幅调制和相位畸变.采用统计光学方法推导了截断的有振幅调制和位相畸变光束在大气湍流中传输的等效曲率半径R的解析公式.研究表明:随着位相畸变参量、振幅调制参量和光束截断参量的增大,光束在自由空间中的R增大,但R受湍流的影响也会增大;并且高斯光束在自由空间中的R最大,但其受湍流影响也最大.因此,在大气湍流中传输到足够远时,截断的有振幅调制和位相畸变光束的R就要比高斯光束的大.特别地,相对等效曲率半径R_r随传输距离为非单调变化,存在一个最小值,即在该位置处R受湍流的影响最大.此外,达到R_r最小值所需传输距离随光束位相畸变和振幅调制的加剧而增大. 展开更多

关键词 截断的有振幅调制和位相畸变光束 等效曲率半径 大气湍流

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赫兹点接触133年 被引量：11

10

作者 田红亮 方子帆 朱大林 《三峡大学学报（自然科学版）》 CAS 2014年第2期88-97,共10页

引入弹性半空间的Boussinesq解,计算赫兹接触区域内的法向弹性位移.在法向载荷作用下,假定两接触表面的交线是一个椭圆,接触应力呈半椭球函数分布.用二次函数来描述接触点附近的一般曲面方程.

关键词 椭圆离心率 平均有效曲率半径 曲率和函数

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一般光束等效曲率半径的传输方程 被引量：2

11

作者 季小玲 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期2845-2848,共4页

给出了一般光束等效曲率半径在湍流大气和自由空间中的传输方程,推导出等效曲率半径达到最小值时光束的传输距离公式,解析地讨论了等效曲率半径的特性,并用数值计算例加以说明。研究表明,在自由空间中,一般光束等效曲率半径的传输方程... 给出了一般光束等效曲率半径在湍流大气和自由空间中的传输方程,推导出等效曲率半径达到最小值时光束的传输距离公式,解析地讨论了等效曲率半径的特性,并用数值计算例加以说明。研究表明,在自由空间中,一般光束等效曲率半径的传输方程与理想高斯光束的相同,当传输距离足够远时一般光束的等效等相面可以看成球面。但是,在湍流大气中,当传输距离足够远时一般光束的等效曲率半径仍然与光束参数有关,等效曲率半径随湍流的增强而减小。 展开更多

关键词 大气光学 等效曲率半径传输方程 湍流 一般光束

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