發(fā)布時(shí)間：2019-11-30 23:13

【摘要】：激光在大氣中傳輸時(shí),大氣湍流效應(yīng)嚴(yán)重制約了大氣激光通信的實(shí)用化發(fā)展。為了利用Airy光束的無(wú)衍射、自恢復(fù)和自彎曲特性抑制大氣湍流效應(yīng),從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離無(wú)線光通信。本文主要研究部分相干Airy光束在湍流大氣中的光強(qiáng)演化,并對(duì)其進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。主要研究?jī)?nèi)容包括以下幾個(gè)方面:1.根據(jù)高斯-謝爾模型(Gaussian Schell-Model,GSM)的交叉譜密度函數(shù)、廣義Huygens-Fresnel原理以及Rytov相位結(jié)構(gòu)函數(shù)二次近似法,推導(dǎo)了部分相干Airy光束在湍流大氣中平均光強(qiáng)的表達(dá)式。2.分別從傳輸距離、指數(shù)截?cái)嘁蜃�、特征長(zhǎng)度等相關(guān)參數(shù)對(duì)光強(qiáng)分布的影響進(jìn)行了模擬仿真,討論了光束自身參數(shù)對(duì)Airy光束橫向加速拋物線軌跡和閃爍指數(shù)的影響。3.實(shí)驗(yàn)研究了部分相干Airy光束的產(chǎn)生及其傳輸特性,驗(yàn)證了指數(shù)截?cái)嘁蜃�、特征長(zhǎng)度、相干度等參數(shù)對(duì)部分相干Airy光束光強(qiáng)分布的影響。結(jié)果表明:部分相干Airy光束在大氣湍流中傳輸時(shí),隨著傳播距離的增加、湍流強(qiáng)度的增大,光束的主瓣逐漸擴(kuò)散、旁瓣衰減也越嚴(yán)重;另外,Airy光束的指數(shù)截?cái)嘁蜃釉叫�、特征長(zhǎng)度越長(zhǎng)、相干長(zhǎng)度越長(zhǎng),Airy光束的光強(qiáng)分布越清晰。通過(guò)理論模擬分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,結(jié)果一致表明了指數(shù)截?cái)嘁蜃釉叫?部分相干Airy光束的主瓣和旁瓣的分布越清晰,同時(shí),較大的特征長(zhǎng)度和相干度使得Airy光束的光強(qiáng)分布越完整。
【圖文】：

研究表明了光束入射角的不同會(huì)使得 Airy 光束偏轉(zhuǎn)至不同的位置而 Airy 光束拋物線軌跡不會(huì)發(fā)生改變，圖1-1 給出了不同初始入射角 下的 Airy 光束拋物線軌跡，其中圖 1-1-(a)中的圓環(huán)代表障礙物。2009 年，I.Dolev 等人【25】研究討論了如何通過(guò)改變非線性光子晶體的準(zhǔn)相位匹配條件來(lái)改變 Airy 光束在自由空間的傳輸軌跡。2011 年，劉升等人【26】通過(guò)控制 Airy 光束在光學(xué)梯度折射率介質(zhì)中傳輸時(shí)的加速度，從而得到了多種形式的加速軌跡。2012 年，周國(guó)泉等人【27】通過(guò)傅里葉變換的方法，實(shí)現(xiàn)了對(duì) Airy 光束傳輸軌跡的控制，通過(guò)這種方法既能改變 Airy 光束的加速軌跡

圖 2-1 無(wú)限能量 Airy 光束傳輸示意圖Fig.2-1 Diagram of infinite energy Airy beam transmissi軌跡為 2s x z4，速度為v ds d 2，
【學(xué)位授予單位】：西安理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TN929.1

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

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相關(guān)博士學(xué)位論文 前4條

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本文編號(hào)：2568107