作者单位
摘要
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,长春 130033
针对大气湍流对拉盖尔 -高斯光束的螺旋谱的影响,本文提出利用多相位屏法模拟拉盖尔 -高斯光束在大气湍流中的传输。采用傅里叶变换法模拟符合 non-Kolmogorov谱的大气随机相位屏,通过改变拓扑荷、光束波长、指数参数、折射率结构常数、湍流内尺度、外尺度等参数,对大气湍流的影响进行数值模拟。仿真结果表明,大气湍流会导致拉盖尔 -高斯光束的螺旋谱的弥散。而且,螺旋谱弥散与拓扑荷、波长、指数参数、折射率结构常数、内尺度、外尺度密切相关。
non-Kolmogorov湍流 相位屏 拉盖尔 -高斯波束 拓扑荷 non-Kolmogorov turbulence phase screen Laguerre-Gaussian beam topological charge 
光电工程
2016, 43(4): 20
作者单位
摘要
北京航空航天大学 电子信息工程学院,北京 100191
根据广义惠更斯-菲涅耳原理,推导出了部分相干贝塞尔高斯光束在非柯尔莫哥诺夫湍流中传输时平均光强和偏振度的解析表达式,研究了部分相干贝塞尔-高斯光束在非柯尔莫哥诺夫湍流模型下的光强分布特征和偏振度变化规律,同时分析了指数项、折射率结构常量、湍流内外尺度以及拓扑荷、光源相干性等对光束传输性质的影响.数值计算表明,随着传输距离的增加,部分相干贝塞尔高斯光束的光强会从空心分布逐渐演变为高斯分布,同时光束会有一定程度的展宽.而且,当指数项值越接近于3.1,折射率结构常量越大,外尺度越大或者内尺度越小时,光强分布的演变越为迅速,展宽现象也越明显;当拓扑荷越小或者相干长度越小时,光强分布的演变越迅速,但是二者对展宽现象的影响并不明显.另外,偏振度在近距离处会经历一段振荡及升降变化过程,当距离足够远时会趋于一个稳定值,且该值等于光源平面上的初始偏振度.偏振度变化的快慢程度受指数项、折射率结构常量、湍流内外尺度、拓扑荷和相干长度等因素的影响.
大气光学 部分相干贝塞尔高斯光束 非柯尔莫哥诺夫湍流 平均光强 偏振度 Atmospheric optics Partially coherent Bessel-Gaussian beams Non-Kolmogorov turbulence Average intensity Degree of polarization 
光子学报
2014, 43(1): 0101001

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