大氣湍流中光束的漂移和擴(kuò)展特性的研究.pdf

1、光在大氣中傳輸時(shí)，會(huì)受到大氣中湍流地影響產(chǎn)生光強(qiáng)閃爍、光束擴(kuò)展、光束漂移和光斑抖動(dòng)等一系列的湍流效應(yīng)，這些效應(yīng)會(huì)影響光信號(hào)的傳輸，特別是光束的漂移效應(yīng)甚至?xí)袛喙庑盘?hào)的傳輸。本文主要對湍流大氣引起的光束擴(kuò)展和漂移做一定地研究。
　　 首先，介紹了考慮不同因素的大氣折射率功率譜密度函數(shù)，以及高斯波束在自由空間任意點(diǎn)的光波場強(qiáng)。基于自由空間的基本傳播理論和修正Andrews譜，采用Born近似和Rytov近似方法推導(dǎo)出弱湍流下的平均

2、光強(qiáng)，同樣運(yùn)用Markov近似方法推導(dǎo)出了強(qiáng)湍流下的高階矩和平均光強(qiáng)。
　　 其次，研究了高斯波束水平視距傳播的光束漂移和擴(kuò)展特性。分別根據(jù)弱、強(qiáng)湍流下的平均光強(qiáng)的計(jì)算結(jié)果給出了弱、強(qiáng)湍流下的長期光束擴(kuò)展，并與已有光束擴(kuò)展做數(shù)值對比。利用平均強(qiáng)度和不同的折射率功率譜推導(dǎo)出不同功率譜下的漂移方差表達(dá)式，并對光束漂移與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作對比，還考慮了大氣湍流的外尺度和傳輸過程中的多次散射的影響，分析了不同天氣條件和光束的選擇對修正Andre