湍流效應(yīng)對激光傳輸質(zhì)量的影響及改善方法.pdf

1、當(dāng)激光通過大氣傳輸時(shí)，湍流和熱暈等線性和非線性效應(yīng)會(huì)對激光傳輸和光束質(zhì)量都產(chǎn)生影響。在大氣光學(xué)領(lǐng)域，湍流是指大氣中局部溫度、壓力的隨機(jī)變化而產(chǎn)生折射率的隨機(jī)變化。湍流產(chǎn)生許多溫度、密度具有微小差異而折射率不同的渦旋元，這些渦旋元隨空氣的運(yùn)動(dòng)不斷地產(chǎn)生和消失，當(dāng)光束通過這些折射率不同的渦旋元時(shí)會(huì)產(chǎn)生光束的抖動(dòng)、強(qiáng)度起伏、光束擴(kuò)展和漂移等一系列的大氣湍流效應(yīng)。針對克服大氣湍流效應(yīng)問題，有很多種方法可供選擇?？倸w起來，這些方法可以劃分為兩種基

2、本類型：(1)相位補(bǔ)償。即選擇發(fā)射激光束的初始波前，消除一部分相位畸變；(2)光強(qiáng)修復(fù)。通過修正發(fā)射的激光束的光強(qiáng)分布，在光束傳輸路徑上得到可修整的相位變化，使到達(dá)焦平面的激光強(qiáng)度增加。自適應(yīng)光學(xué)方法以及多光束發(fā)射正是基于這兩種類型而設(shè)。
　　 多光束發(fā)射特指在發(fā)射端從一些孔徑之間的距離大于大氣相干長度的發(fā)射鏡中發(fā)射多束互不相干的激光束，在遠(yuǎn)場接收端非相干疊加，以克服大氣激光傳輸中的湍流效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)大氣信道的有效補(bǔ)償。多光束發(fā)射的

3、本質(zhì)是一種非相干疊加技術(shù)，它能夠有效地減小接收端的光強(qiáng)起伏效應(yīng)。本文通過遠(yuǎn)場光束質(zhì)量參數(shù)的計(jì)算和討論來驗(yàn)證多光束發(fā)射的優(yōu)越性。而自適應(yīng)光學(xué)方法，其核心是實(shí)時(shí)地感應(yīng)所出現(xiàn)的相位畸變，從而引進(jìn)電路控制的相位移，使得要發(fā)射的信號(hào)激光的波前與信標(biāo)光的波前共軛，達(dá)到補(bǔ)償光束相位起伏的效果，目的是使目標(biāo)上的功率密度最大。全文共分三章，主要研究內(nèi)容為：
　　 1、闡述激光大氣傳輸過程中導(dǎo)致光強(qiáng)起伏的主要因素；
　　 2、通過統(tǒng)計(jì)理論描