1 中国科学院 光束控制重点实验室，成都 610209；中国科学院 光电技术研究所，成都 610209；中国科学院大学，北京 100049
2 中国科学院 光束控制重点实验室，成都 610209；中国科学院 光电技术研究所，成都 610209
分析了跟踪抖动对湍流大气传输远场光斑的影响。基于麦克斯韦电磁场理论，采用大气相干长度对大气湍流进行描述，推导了发射光束因跟踪抖动导致光轴偏离的远场表达式。在此基础上，利用相位屏法模拟抖动引起的倾斜相位和大气折射率起伏引起的相位调制，并采用低频补偿的功率谱反演法对传输过程进行了数值仿真。分析了不同跟踪抖动、湍流强度条件下远场光斑质心脱靶量的变化，以及不同尺寸模拟目标的回波概率。分析结果表明，在传输距离为10 km时，强湍流造成的远场光斑脱靶量可达几十μrad；当跟踪抖动较大时，湍流强弱对脱靶量影响差别很小。最后，对一定尺寸的模拟目标，从探测回波概率的角度给出了发射系统跟踪抖动量的控制范围。
跟踪抖动 大气湍流 功率谱反演 脱靶量 tracking jitter atmospheric turbulence power spectrum inversion method miss distance 强激光与粒子束
2020, 32(6): 061001
1 长春理工大学 电子与信息工程学院, 长春 130000
2 长春理工大学 空间光电技术研究所, 长春 130000
3 长春光客科技有限公司, 长春 130000
为了提高动态大气湍流模拟相位屏时间上的模拟精度, 提出了利用时间协方差测量时间相关性的方法, 在基于液晶空间光调制器(LC-SLM)的大气湍流相位屏模拟方法、时间特性等方面开展了研究。采用功率谱反演法生成湍流模拟相位屏, 给出了时间变量及时间功率谱的计算方法, 搭建了基于LC-SLM的大气湍流相位屏模拟实验系统, 并对上述方法进行了实验验证。实验结果表明: 激光畸变损失情况下, 时间协方差的计算误差可控制在8.0％左右, 且该模拟方法下相位屏的时间模拟精度较好。
大气湍流 时间相关性 时间协方差 功率谱反演法 相位屏 atmospheric turbulence time correlation time covariance power spectrum inversion method phase screen
南京邮电大学信号处理与传输研究院, 江苏 南京 210003
提出一种海洋湍流随机相位屏模型。以海水折射率波动谱为基础,通过功率谱反演法将海洋湍流引起海水介质的折射率变化对传输光束产生的影响等效为随机相位屏对光束的影响,并利用相位结构函数和轨道角动量光束在海洋湍流中的传输特性验证该模型的有效性。研究结果表明:在光束折射率偏移量较小时,由随机相位屏模型获得的相位结构函数仿真值与理论值可较好地吻合;由随机相位屏模型获得的轨道角动量光束传输特性也与理论分析结果相一致。
光学学报
2017, 37(12): 1201001
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室， 吉林 长春130033
2 中国科学院研究生院， 北京100049
根据相似性准则， 对采集到的干涉图像进行干涉图元的拆分， 通过寻址定位， 得到与离散光程差序列相匹配的采样干涉图序列。 采用过零采样方式， 对大单边干涉图序列与小双边干涉图序列利用不同的窗函数进行切趾。 为了校正相位误差， 结合所研究采样干涉图的特点， 对频域光谱乘积校正和空域干涉图卷积校正进行了研究和改进， 获得了比较理想的光谱线形， 其中空域干涉图卷积校正后的光谱偏差仅为0.012 088， 具有最好的校正效果。
傅里叶变换光谱仪 空间采样 干涉图元 光谱反演 Fourier transform spectrometer Spatial sampling Interferogram unit Spectrum inversion 光谱学与光谱分析
2012, 32(6): 1694
