部分相干光束在大气湍流中传输的散斑特性

作     者：王姣 柯熙政 Wang Jiao;Ke Xizheng

作者机构：西安理工大学自动化与信息工程学院陕西西安710048 

基　　金：国家自然科学基金(61377080) 江苏省省级前瞻性研究专项资金(第三批)(BE2013088) 

出 版 物：《红外与激光工程》 (Infrared and Laser Engineering)

年 卷 期：2017年第46卷第7期

页      码：127-134页

摘      要：光束在大气湍流中传输时,大气湍流效应对光束进行强度和相位的随机调制,最终在远场处形成散斑。以部分相干高斯-谢尔模型(Gaussian-Schell Model,GSM)光束为研究对象,根据广义的HuygensFresnel原理、修正Von Karman谱模型,推导了GSM光束在大气湍流中传输时接收端光束的有效半径和平均散斑半径的表达式。利用数值计算对比分析光源相关参数和大气湍流对光束有效半径和平均散斑半径的影响。研究表明:光束的初始束腰半径越大、相干长度越小以及波长越小时,接收端光束的有效半径和平均散斑半径受湍流的影响越小;大气折射率结构常数越大,光束扩展越严重,此时平均散斑半径越小;光束有效半径和平均散斑半径随湍流外尺度增大几乎无变化,随湍流内尺度的增大而减小。所得出的结论对无线激光通信系统中光束的捕获、对准与跟踪(Acquisition,Pointing and Tracking,APT)系统的设计提供一个重要的参考价值。

主 题 词：部分相干光 大气湍流 平均散斑半径 有效半径 

学科分类：0808[工学-自动化类] 0809[工学-计算机类] 08[工学] 0802[工学-机械学] 0825[工学-环境科学与工程类] 0704[理学-天文学类] 0803[工学-仪器类] 0702[理学-物理学类] 

核心收录：

D　O　I：10.3788/irla201746.0722003

馆 藏 号：203254495...