西安理工大学自动化与信息工程学院，陕西 西安 710048
大气湍流引起大气折射率随机变化, 导致空间不均匀性。高阶贝塞尔光束在大气湍流中传输时, 空间不均匀性会使光子波函数改变,形成不同的光子态引起轨道角动量的弥散。在Rytov近似下，计算了高阶贝塞尔光束在大气斜程传输中各分量所占光束总能量的权重。讨论并对比折射率结构常数，光束波长，天顶角，轨道角动量数，接收孔径和光斑大小等参数对螺旋谱的影响，并给予相应的物理解释。结果表明：随着折射率结构常数，天顶角和传输距离的增加以及光束波长的减小，螺旋谐波主分量对应的谱减小，轨道角动量弥散越大,而且望远镜接收孔径和光斑大小对轨道角动量弥散的影响非常小。
高阶贝塞尔高斯光束 大气湍流 轨道角动量 螺旋谱 high order Bessel Gaussian beam atmospheric turbulence orbital angular momentum spiral spectrum 红外与激光工程
2015, 44(12): 3744
利用广义惠更斯菲涅耳原理计算高阶贝塞尔高斯光束(BGB)在非柯尔莫哥诺夫湍流模型下传输的横向光强分布特性。该模型中，湍流对相位干扰的大小与距离和幂律有关。在远距离处，幂律对干扰大小的影响较为明显。通过Matlab进行数值计算的结果表明，远距离处(10 km)的各阶BGB光束光强分布形式均有很大展宽，同时它们随幂律的变化也相对于短距离时更为剧烈。高阶BGB光束受到湍流干扰的影响要小于低阶光束。对于同阶光束来说，横向参数越大的光源在湍流中传输的展宽现象也越为明显。
大气光学 高阶贝塞尔高斯光束 广义惠更斯菲涅耳原理 非柯尔莫哥诺夫大气湍流模型 数值积分
