貝塞爾高斯波束在湍流大氣中的傳輸特性和應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2022-12-08 19:03
貝塞爾高斯波束具有無衍射性和自修復(fù)性,此外高階貝塞爾波束還具有軌道角動量(OAM),因此被廣泛用于激光通信,激光雷達(dá)、圖像分析,粒子操作等領(lǐng)域,是當(dāng)前的研究熱點(diǎn)之一。與傳統(tǒng)高斯波束相比,貝塞爾波束具有更好的抗湍流干擾的特性,相對于普通的渦旋波束,其在接收面的形式更為簡單,能量更集中,并且攜帶的信息也更多,這些優(yōu)點(diǎn)都有利于其在通信中的應(yīng)用。論文重點(diǎn)研究貝塞爾高斯波束在湍流大氣中傳輸特性和應(yīng)用,其主要研究成果和創(chuàng)新點(diǎn)如下:1.本文根據(jù)李托夫方法推導(dǎo)了貝塞爾高斯波束在湍流中的傳輸?shù)耐牧鲾_動項(xiàng),系統(tǒng)研究了平均強(qiáng)度、閃爍指數(shù)和相位起伏,完善了十多年來研究貝塞爾高斯波束的方法單一的問題。推得的平均強(qiáng)度形式簡單,容易發(fā)現(xiàn)波束在湍流中的傳輸規(guī)律,并且不需要使用球面波結(jié)構(gòu)函數(shù)二階近似,在小內(nèi)尺度湍流中的結(jié)果精度更高。發(fā)現(xiàn)了貝塞爾高斯波束的閃爍指數(shù)最小值位于貝塞爾高斯波束的平均強(qiáng)度的亮環(huán)內(nèi),表明波束亮瓣攜帶的信息受湍流的影響比較小。并從理論上揭示了一種高斯波束不具有的特性,即當(dāng)傳輸距離與波束的寬度滿足一個(gè)三次方程的關(guān)系時(shí),貝塞爾高斯波束的在軸湍流統(tǒng)計(jì)量可以為0,不受湍流影響,此時(shí)貝塞爾高斯波束會變成平頂或...
【文章頁數(shù)】:184 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
不對稱貝塞爾高斯波
隆梅爾高斯波束的平
Rytov方法計(jì)算多貝塞爾高斯波束的平均強(qiáng)度(An=1,L=1000m)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]大氣湍流等效相位屏的仿真研究[J]. 徐瑞超,高明. 西安工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(02)
[2]大氣湍流光波傳輸數(shù)值仿真技術(shù)研究綜述[J]. 任斌,陳純毅,楊華民. 系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2017(08)
[3]Influences of atmospheric turbulence effects on the orbital angular momentum spectra of vortex beams[J]. Shiyao Fu,Chunqing Gao. Photonics Research. 2016(05)
[4]Bessel–Gauss photon beams with fractional order vortex propagation in weak non-Kolmogorov turbulence[J]. Jie Gao,Yu Zhu,Donglin Wang,Yixin Zhang,Zhengda Hu,Mingjian Cheng. Photonics Research. 2016(02)
[5]大氣斜程傳輸中高階貝塞爾高斯光束軌道角動量的研究[J]. 柯熙政,郭新龍. 紅外與激光工程. 2015(12)
[6]Scintillation of partially coherent Gaussian–Schell model beam propagation in slant atmospheric turbulence considering inner- and outer-scale effects[J]. 李亞清,吳振森,張?jiān)?王明軍. Chinese Physics B. 2014(07)
[7]湍流大氣中星載角反射器陣列回波的閃爍指數(shù)[J]. 王利國,吳振森,王明軍. 物理學(xué)報(bào). 2013(16)
[8]貝塞爾光束在湍流大氣中傳輸?shù)膶?shí)驗(yàn)研究[J]. 楊蓉青. 廊坊師范學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(06)
[9]北京北郊冬季大風(fēng)過程湍流通量演變特征的分析研究[J]. 張宏升,劉新建,朱好,劉輝志,胡非. 大氣科學(xué). 2010(03)
[10]Propagation of Gauss-Bessel beams in turbulent atmosphere[J]. 陳寶算,蒲繼雄. Chinese Physics B. 2009(03)
博士論文
[1]湍流大氣中激光波束目標(biāo)回波特性[D]. 王利國.西安電子科技大學(xué) 2014
碩士論文
[1]海洋湍流相位屏模型及該模型下OAM光束傳輸特性研究[D]. 楊天星.南京郵電大學(xué) 2018
[2]隨機(jī)相位陣列光束在湍流大氣中的傳輸特性[D]. 趙丹.西安電子科技大學(xué) 2016
本文編號:3713952
【文章頁數(shù)】:184 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
不對稱貝塞爾高斯波
隆梅爾高斯波束的平
Rytov方法計(jì)算多貝塞爾高斯波束的平均強(qiáng)度(An=1,L=1000m)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]大氣湍流等效相位屏的仿真研究[J]. 徐瑞超,高明. 西安工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(02)
[2]大氣湍流光波傳輸數(shù)值仿真技術(shù)研究綜述[J]. 任斌,陳純毅,楊華民. 系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2017(08)
[3]Influences of atmospheric turbulence effects on the orbital angular momentum spectra of vortex beams[J]. Shiyao Fu,Chunqing Gao. Photonics Research. 2016(05)
[4]Bessel–Gauss photon beams with fractional order vortex propagation in weak non-Kolmogorov turbulence[J]. Jie Gao,Yu Zhu,Donglin Wang,Yixin Zhang,Zhengda Hu,Mingjian Cheng. Photonics Research. 2016(02)
[5]大氣斜程傳輸中高階貝塞爾高斯光束軌道角動量的研究[J]. 柯熙政,郭新龍. 紅外與激光工程. 2015(12)
[6]Scintillation of partially coherent Gaussian–Schell model beam propagation in slant atmospheric turbulence considering inner- and outer-scale effects[J]. 李亞清,吳振森,張?jiān)?王明軍. Chinese Physics B. 2014(07)
[7]湍流大氣中星載角反射器陣列回波的閃爍指數(shù)[J]. 王利國,吳振森,王明軍. 物理學(xué)報(bào). 2013(16)
[8]貝塞爾光束在湍流大氣中傳輸?shù)膶?shí)驗(yàn)研究[J]. 楊蓉青. 廊坊師范學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(06)
[9]北京北郊冬季大風(fēng)過程湍流通量演變特征的分析研究[J]. 張宏升,劉新建,朱好,劉輝志,胡非. 大氣科學(xué). 2010(03)
[10]Propagation of Gauss-Bessel beams in turbulent atmosphere[J]. 陳寶算,蒲繼雄. Chinese Physics B. 2009(03)
博士論文
[1]湍流大氣中激光波束目標(biāo)回波特性[D]. 王利國.西安電子科技大學(xué) 2014
碩士論文
[1]海洋湍流相位屏模型及該模型下OAM光束傳輸特性研究[D]. 楊天星.南京郵電大學(xué) 2018
[2]隨機(jī)相位陣列光束在湍流大氣中的傳輸特性[D]. 趙丹.西安電子科技大學(xué) 2016
本文編號:3713952
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