Author(s): Zhang Xiaoxin 1 Dan Youquan 1, 2 Zhang Bin 1 1 College of Electronics Information, Sichuan University, Chengdu, Sichuan610064, China 2 Department of Physics, Civil Aviation Flight University of China, Guanghan, Sichuan618307, China
Pages: 8-14
Year: 2012 Issue:  12
Journal: Acta Optica Sinica
Keyword:  大气光学;  激光光学;  斜程传输;  维格纳分布函数;  部分相干平顶光束;  束宽扩展;
Abstract: 运用维格纳分布函数与广义惠更斯-菲涅耳原理,推导出部分相干光束在任意折射率起伏功率谱模型的大气湍流中斜程传输时,其束宽传输的一般解析表达式。在此基础上,以部分相干平顶(PCFT)光束为例,给出了PCFT光束在大气湍流中斜程传输的束宽扩展解析表达式。在合肥地区大气折射率结构常数高度分布模式下开展了数值计算和分析,并与水平传输时的结果进行了比较。研究结果表明,光束在斜程传输时的束宽不仅与光束阶数、空间相干度、束腰半径、湍流的强弱和传输距离有关,还与天顶角密切相关。光束的阶数越高,空间相干性越差,天顶角越小,则其束宽扩展受湍流的影响就越小。当天顶角小于60°时,大气湍流对斜程传输光束束宽的影响明显小于水平传输的情况。