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海洋湍流中自适应光学成像系统特征参量研究

吴彤 季小玲 罗燏娟

海洋湍流中自适应光学成像系统特征参量研究

吴彤, 季小玲, 罗燏娟
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  • 随着水下光通信、传感和激光雷达等应用的发展,研究水下光学系统成像特性具有重要意义.本文研究了海洋湍流对自适应光学成像系统特征参量(如Strehl比、Greenwood时间常数和等晕角)的影响.推导出了海洋湍流中短曝光成像Strehl比的近似解析表达式,并证明:除了在近场DG/r0=1附近外(DG和r0分别为光学系统的光瞳直径和海洋湍流中可见参数),该近似公式均可保证足够的精度.此外,还得到了海洋湍流中Greenwood时间常数和等晕角的表达式.研究表明:随着海水盐度变化引起的海洋湍流逐渐占主导地位时,这三个特征参量值均减小;随着海水湍流动能耗散率的减小或海水湍流温度方差耗散率的增大,这三个特征参量值也均减小.本文研究结果对工作于水下湍流环境中自适应光学成像系统应用具有理论参考意义.
      通信作者: 季小玲, jiXL100@163.com
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:61475105,61775152)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-08-16
  • 修回日期:  2017-11-26
  • 刊出日期:  2018-03-05

海洋湍流中自适应光学成像系统特征参量研究

  • 1. 四川师范大学物理与电子工程学院, 成都 610068
  • 通信作者: 季小玲, jiXL100@163.com
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:61475105,61775152)资助的课题.

摘要: 随着水下光通信、传感和激光雷达等应用的发展,研究水下光学系统成像特性具有重要意义.本文研究了海洋湍流对自适应光学成像系统特征参量(如Strehl比、Greenwood时间常数和等晕角)的影响.推导出了海洋湍流中短曝光成像Strehl比的近似解析表达式,并证明:除了在近场DG/r0=1附近外(DG和r0分别为光学系统的光瞳直径和海洋湍流中可见参数),该近似公式均可保证足够的精度.此外,还得到了海洋湍流中Greenwood时间常数和等晕角的表达式.研究表明:随着海水盐度变化引起的海洋湍流逐渐占主导地位时,这三个特征参量值均减小;随着海水湍流动能耗散率的减小或海水湍流温度方差耗散率的增大,这三个特征参量值也均减小.本文研究结果对工作于水下湍流环境中自适应光学成像系统应用具有理论参考意义.

English Abstract

参考文献 (32)

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