激光在近地大氣中水平傳輸特性研究.pdf

1、本文主要研究了激光在近地大氣中傳輸?shù)奶匦?。論文首先介紹了基于廣義Lorenz-Mie理論的單個球粒子對高斯波束的散射理論，給出了散射截面表達式。對強會聚窄束腰高斯波束的波束系數(shù)計算是高斯波束傳輸中關鍵問題，本論文利用區(qū)域近似方法對高斯波束入射時散射截面和不對稱因子進行了系統(tǒng)的數(shù)值計算，在此基礎上介紹了高斯波束入射時的蒙特卡羅方法，利用蒙特卡羅方法模擬了高斯波束入射時大氣離散隨機介質(zhì)對其散射特性的影響，分析了束腰半徑和波長對透過率和衰減的

2、影響。計算表明，束腰寬度越大、透過率越小，衰減越大，即粒子對波束的散射越強。本論文還研究了激光波束在大氣湍流中傳輸時對雙頻互相干函數(shù)特性的影響，及脈沖波通過湍流大氣后脈沖形狀的變化，分析了波束尺寸變化對互相干函數(shù)和對脈沖波形的影響。結(jié)果表明，湍流大氣對波束的雙頻互相干函數(shù)影響的主要因素是大氣結(jié)構常數(shù)，內(nèi)尺度效應在適度湍流強度下也需要考慮，另外，波束寬度的改變也會對脈沖形狀有較大的影響。最后簡要介紹了激光在近地大氣中傳輸特性可視化仿真軟件