相干和相位是光波的基本特性,它們之間是相互影響的。本文首先基于部分相干光束的模式分解理論,嚴(yán)格證明了謝爾模高斯陣列關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)可以攜帶扭曲相位,并提出了一種特殊關(guān)聯(lián)陣列扭曲光束,且本文所用證明方法具有一定的普適性。隨后,針對(duì)光束在大氣湍流傳輸中引起的光強(qiáng)閃爍,采用張量方法推導(dǎo)了特殊關(guān)聯(lián)陣列扭曲光束在大氣湍流中的光強(qiáng)閃爍解析式,詳細(xì)分析了光源各參數(shù)對(duì)光強(qiáng)閃爍指數(shù)的影響,研究表明增大光源的束腰寬度、增大扭曲因子、調(diào)控謝爾模高斯陣列關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)可降低大氣湍流引起的光強(qiáng)閃爍。本文得到了一種有效抑制大氣湍流光強(qiáng)閃爍的嚴(yán)格物理數(shù)學(xué)光束模型,研究結(jié)論有助于優(yōu)化部分相干光束在大氣湍流傳輸?shù)恼w性能,在自由空間光通訊、激光雷達(dá)、遙感成像等領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。

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圖2軸外點(diǎn)ρ(u,v=0)的光強(qiáng)閃爍,z=1km

圖1源場(chǎng)初始光參數(shù)對(duì)軸上光強(qiáng)閃爍的影響圖3不同扭曲因子下的陣列扭曲光束光強(qiáng)閃爍

圖3不同扭曲因子下的陣列扭曲光束光強(qiáng)閃爍

圖2軸外點(diǎn)ρ(u,v=0)的光強(qiáng)閃爍,z=1km4結(jié)論

圖1源場(chǎng)初始光參數(shù)對(duì)軸上光強(qiáng)閃爍的影響

由于陣列扭曲光束可以攜帶扭曲相位的條件要求扭曲因子應(yīng)在0≤|μ|≤1/kδ02范圍內(nèi),圖3中給出了扭曲因子的改變對(duì)陣列光束光強(qiáng)閃爍的影響。圖3(a)表明增大扭曲因子在近場(chǎng)對(duì)軸上光強(qiáng)閃爍的影響較小,而在遠(yuǎn)場(chǎng)可以明顯的降低光強(qiáng)閃爍。圖3(b)表明增大扭曲因子會(huì)降低整體光束的光強(qiáng)....

本文編號(hào)：3917040