搜索

x

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

非Kolmogorov大气湍流对高斯列阵光束扩展的影响

陆璐 季小玲 邓金平 马媛

非Kolmogorov大气湍流对高斯列阵光束扩展的影响

陆璐, 季小玲, 邓金平, 马媛
PDF
导出引用
  • 本文推导出了高斯列阵光束在非Kolmogorov大气湍流中传输的瑞利区间zR、湍流距离zT和远场发散角θ的解析表达式,研究了非Kolmogorov湍流的广义指数α和列阵光束的合成方式对高斯列阵光束扩展的影响. 研究表明:不论相干还是非相干合成高斯列阵光束,zR,zT和θ均随着α的增加而呈非单调变化. 当α=3.108时,zR和zT取极小值,而θ取极大值,即当α=3.108时高斯列阵光束扩展最厉害,光束扩展受湍流影响也最厉害. 非相干合成高斯列阵光束扩展比相干合成的要大,但受非Kolmogorov湍流影响却要小. 特别值得指出的是:当自由空间光束衍射较小时,有zT zR,即在瑞利区间范围内大气湍流就对光束扩展有影响;而当自由空间光束衍射较大时,有zT > zR,即在瑞利区间范围内大气湍流对光束扩展几乎没有影响.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:61178070)和四川高校科研创新团队建设计划(批准号:12TD008)资助的课题.
    [1]

    Strohschei J D, Herb J J, Clarence E C 1988 Appl. Opt. 37 1045

    [2]

    Brunel M, Floch A L, Bretenaker F, Marty J, Molva E 1988 Appl. Opt. 37 2402

    [3]

    Fante R L 1985 Progress in Optics XXⅡ: Wave propagation in random media: a systems approach, Chap. VI edited by Wolf E (Elsevier, Amsterdam)

    [4]

    Anddrews L C, Phillips R L 2005 Laser Beam Propagation through Random Media (Bellingham, Washington: SPIE Press)

    [5]

    Ji X L, Eyyuboglu H T, Baykal Y 2010 Opt. Express 18 6922

    [6]

    Zhang E T, Ji X L, L B D 2009 Chin. Phys. B 18 571

    [7]

    Gbur G, Wolf E 2002 J. Opt. Soc. Am. A 19 1592

    [8]

    Wang T, Pu J X 2007 Acta Phys. Sin. 56 6754 (in Chinese) [王涛, 蒲继雄 2007 物理学报 56 6754]

    [9]

    Dan Y Q, Zhang B 2009 Opt. Lett. 34 563

    [10]

    Mao H D, Zhao D M 2010 Opt. Express 18 1741

    [11]

    Zhou G Q 2011 Opt. Express 19 3945

    [12]

    Li Y Q Wu Z S 2012 Chin. Phys. B 21 054203

    [13]

    Li X Q, Ji X L, Zhu J H 2013 Acta Phys. Sin. 62 044217 (in Chinese) [李晓庆, 季小玲, 朱建华 2013 物理学报 62 044217]

    [14]

    Ma Y, Ji X L Acta Phys. Sin. 62 094214 (in Chinese) [马媛, 季小玲 2013 物理学报 62 094214]

    [15]

    Kolmogorov A N 1941 C. R. Acad. Sci. URSS 30 301

    [16]

    Rao C H, Jiang W H, Ling N 2000 J. Mod. Opt. 47 1111

    [17]

    Zilberman A, Golbraikh E, Kopeika N S 2005 Proc. SPIE 5987 598702

    [18]

    Toselli I, Andrews L C, Phillips R L, Ferrero V 2007 Proc. SPIE 6551 65510E-1

    [19]

    Toselli I, Andrews L C, Phillips R L, Ferrero V 2008 Opt. Eng. 47 026003

    [20]

    Wu G H, Guo H, S. Yu S, Luo B 2010 Opt. Lett. 35 715

    [21]

    Shchepakina E and Korotkova O 2010 Opt. Express 18 10650

    [22]

    He X M, L B D 2011 Chin. Phys. B 20 094210

    [23]

    Huang Y P, Zhao G P, Xiao X, Wang F H 2012 Acta Phys. Sin. 61 144202 [黄永平, 赵光普, 肖希, 王藩侯 2012 物理学报 61 144202]

    [24]

    He X M, L B D 2012 Acta Phys. Sin. 61 054201 (in Chinese) [何雪梅, 吕百达 2012 物理学报 61 054201]

    [25]

    Deng J P, Ji X L, Lu L 2013 Acta Phys. Sin. 62 144211 (in Chinese) [邓金平, 季小玲, 陆璐 2013 物理学报 62 144211]

    [26]

    Tao R M, Si L, Ma Y X, Zhou P, Liu Z J 2012 Appl. Opt. 51 5609

    [27]

    Tang H, Ou B L, Luo B, Guo H, Dang A H 2011 J. Opt. Soc. Am. A 28 1016

    [28]

    Siegman A E 1986 Lasers (Mill Valley, CA: University Science Books)

  • [1]

    Strohschei J D, Herb J J, Clarence E C 1988 Appl. Opt. 37 1045

    [2]

    Brunel M, Floch A L, Bretenaker F, Marty J, Molva E 1988 Appl. Opt. 37 2402

    [3]

    Fante R L 1985 Progress in Optics XXⅡ: Wave propagation in random media: a systems approach, Chap. VI edited by Wolf E (Elsevier, Amsterdam)

    [4]

    Anddrews L C, Phillips R L 2005 Laser Beam Propagation through Random Media (Bellingham, Washington: SPIE Press)

    [5]

    Ji X L, Eyyuboglu H T, Baykal Y 2010 Opt. Express 18 6922

    [6]

    Zhang E T, Ji X L, L B D 2009 Chin. Phys. B 18 571

    [7]

    Gbur G, Wolf E 2002 J. Opt. Soc. Am. A 19 1592

    [8]

    Wang T, Pu J X 2007 Acta Phys. Sin. 56 6754 (in Chinese) [王涛, 蒲继雄 2007 物理学报 56 6754]

    [9]

    Dan Y Q, Zhang B 2009 Opt. Lett. 34 563

    [10]

    Mao H D, Zhao D M 2010 Opt. Express 18 1741

    [11]

    Zhou G Q 2011 Opt. Express 19 3945

    [12]

    Li Y Q Wu Z S 2012 Chin. Phys. B 21 054203

    [13]

    Li X Q, Ji X L, Zhu J H 2013 Acta Phys. Sin. 62 044217 (in Chinese) [李晓庆, 季小玲, 朱建华 2013 物理学报 62 044217]

    [14]

    Ma Y, Ji X L Acta Phys. Sin. 62 094214 (in Chinese) [马媛, 季小玲 2013 物理学报 62 094214]

    [15]

    Kolmogorov A N 1941 C. R. Acad. Sci. URSS 30 301

    [16]

    Rao C H, Jiang W H, Ling N 2000 J. Mod. Opt. 47 1111

    [17]

    Zilberman A, Golbraikh E, Kopeika N S 2005 Proc. SPIE 5987 598702

    [18]

    Toselli I, Andrews L C, Phillips R L, Ferrero V 2007 Proc. SPIE 6551 65510E-1

    [19]

    Toselli I, Andrews L C, Phillips R L, Ferrero V 2008 Opt. Eng. 47 026003

    [20]

    Wu G H, Guo H, S. Yu S, Luo B 2010 Opt. Lett. 35 715

    [21]

    Shchepakina E and Korotkova O 2010 Opt. Express 18 10650

    [22]

    He X M, L B D 2011 Chin. Phys. B 20 094210

    [23]

    Huang Y P, Zhao G P, Xiao X, Wang F H 2012 Acta Phys. Sin. 61 144202 [黄永平, 赵光普, 肖希, 王藩侯 2012 物理学报 61 144202]

    [24]

    He X M, L B D 2012 Acta Phys. Sin. 61 054201 (in Chinese) [何雪梅, 吕百达 2012 物理学报 61 054201]

    [25]

    Deng J P, Ji X L, Lu L 2013 Acta Phys. Sin. 62 144211 (in Chinese) [邓金平, 季小玲, 陆璐 2013 物理学报 62 144211]

    [26]

    Tao R M, Si L, Ma Y X, Zhou P, Liu Z J 2012 Appl. Opt. 51 5609

    [27]

    Tang H, Ou B L, Luo B, Guo H, Dang A H 2011 J. Opt. Soc. Am. A 28 1016

    [28]

    Siegman A E 1986 Lasers (Mill Valley, CA: University Science Books)

  • 引用本文:
    Citation:
计量
  • 文章访问数:  1978
  • PDF下载量:  485
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2013-07-30
  • 修回日期:  2013-09-11
  • 刊出日期:  2014-01-05

非Kolmogorov大气湍流对高斯列阵光束扩展的影响

  • 1. 四川师范大学物理学院, 成都 610066
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:61178070)和四川高校科研创新团队建设计划(批准号:12TD008)资助的课题.

摘要: 本文推导出了高斯列阵光束在非Kolmogorov大气湍流中传输的瑞利区间zR、湍流距离zT和远场发散角θ的解析表达式,研究了非Kolmogorov湍流的广义指数α和列阵光束的合成方式对高斯列阵光束扩展的影响. 研究表明:不论相干还是非相干合成高斯列阵光束,zR,zT和θ均随着α的增加而呈非单调变化. 当α=3.108时,zR和zT取极小值,而θ取极大值,即当α=3.108时高斯列阵光束扩展最厉害,光束扩展受湍流影响也最厉害. 非相干合成高斯列阵光束扩展比相干合成的要大,但受非Kolmogorov湍流影响却要小. 特别值得指出的是:当自由空间光束衍射较小时,有zT zR,即在瑞利区间范围内大气湍流就对光束扩展有影响;而当自由空间光束衍射较大时,有zT > zR,即在瑞利区间范围内大气湍流对光束扩展几乎没有影响.

English Abstract

参考文献 (28)

目录

    /

    返回文章
    返回