具有自聚焦性的阵列艾里光束的光束强度较强,光束密度较大,对大气湍流和大气散射的抑制优势明显,可在接收端接收到较强的光信号,提高大气激光通信质量。将多个可产生艾里光束的立方相位膜片进行有序排列可生成多相位膜片,利用多相位膜片可产生具有自聚焦性的阵列艾里光束。仿真和实验说明了阵列艾里光束的自聚焦过程及光斑尺寸对其自聚焦性能的影响。结果表明,基于多相位膜片产生的阵列艾里光束具有自聚焦性,且其自聚焦的聚焦位置随光斑尺寸的变大而变大。因此,通过控制阵列中每个艾里光束的光斑尺寸,可有效控制艾里光束的自聚焦位置。

Airy光束是一种特殊的无衍射光束, 不仅具有自恢复和无衍射性质, 还具有其他无衍射光束不具备的自弯曲性质。研究了Airy光束的无衍射、自弯曲和自恢复的演化过程, 讨论了不同衰减因子a和横向尺度x0对Airy光束三大特性的影响。研究结果表明: 当横向尺度x0不变时, Airy光束的无衍射传播距离随着衰减因子a的增大而减小, 衰减因子a对自弯曲没有任何影响, 自恢复痊愈距离随着衰减因子a增大而减小。当衰减因子a不变时, 无衍射传输距离、自弯曲的偏移量、自恢复痊愈距离都随着横向尺度x0的增大而增大。通过对比横向尺度x0和衰减因子a对Airy光束三大特性的影响, 研究发现衰减因子a相比横向尺度x0对Airy光束三大特性的影响较小。