部分相干空心光束在非Kolmogorov湍流中的漂移特性
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作者:
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(西华大学 理学院,四川 成都 610039)

作者简介:

徐勇根(1983-),男,四川省宜宾市人,博士,副教授,主 要从事激光传输与激光雷达方面的研究.

通讯作者:

中图分类号:

基金项目:

四川省教育厅科研基金(16ZA0160)和教育部春晖计划(Z2015096)资助项目 (西华大学 理学院,四川 成都 610039)


Beam wander of partially coherent dark hollow beam in non-Kolmogorov turbulence
Author:
Affiliation:

(School of Science,Xihua University,Chengdu 610039,China)

Fund Project:

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    摘要:

    基于二阶矩理论以及非Kolmogorov湍谱,得到了 部分相干空心光束(PCDHB)在非Kolmogorov湍 流中光束漂移(BW)模型的表达式。研究了湍流参数(广义折射率结构参数C2n,广义指数参数β,湍流内尺度l0, 湍流外尺度L0)和光束参数(束腰半径ω0,相干长度σ0,波长λ)对均方根光束漂 移(BWw)和相对光速漂移(BWr) 的影响。结果表明,PCDHB在非Kolmogorov湍流中的BW随着传输路径Lz 和广义指数参数的增 大而逐渐增大;并且,湍流强度和湍流外尺度越大,BWw越大;相干长度 越大,波长越小,BWr越大;当传输路径Lz 大于4km时,束腰尺寸越大,BWr漂移越大。 研究还表明,同样的条件下,随着传输距离 的增大BW和光束扩展受湍流的影响程度不同,随着传输路径的增大 ,湍流对光束扩展的影响越来越大。

    Abstract:

    The model of beam wander of partially coherent dark hollow beam (PCDHB) is deriv ed based on the theory of second-order moments and non-Kolmogorov turbulence s pectrum.The effect of the non-Kolmogorov parameters (the generalized refractive index structure parameter C2n,the generalized exponent parameter β,the inner scale of tur bulence l0and the outer scale of turbulence L0) and beam parameters (beam waist sizes ω0,the transverse coherence length σ0and the wave length λ) on the root-mean-square (rms) beam wan der (BWw) and relative beam wander (BWr) is studied. The results show that beam wander of PCDHB increases with the increases of tota l propagation path length (Lz) and the generalized exponent paramete r.The rms beam wander increases with the increases of generalized refractive index structure parameter and the outer scale of turbulence.The relative beam wander increases with increases of the transverse coherence length and the wavelength.The relative beam wander increases with increases of beam w aist sizes for the case of Lz>4 km.It also indicates that the influe nce of the turbulence on the beam wander and beam spreading is different under the same conditions.The influence of turbulen ce on beam spreading is getting worse with the increases of Lz.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

田欢欢,徐勇根,张笔灵,杨婷.部分相干空心光束在非Kolmogorov湍流中的漂移特性[J].光电子激光,2018,29(1):70~76

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  • 收稿日期:2017-05-27
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  • 在线发布日期: 2018-02-01
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