文档介绍：四川师范大学
硕士学位论文
部分相干光通过湍流大气传输的空间相干性及方向性研究
姓名:陈晓文
申请学位级别:硕士
专业:理论物理
指导教师:季小玲
20090310
部分相干光通过湍流大气传输的空间相干性及方向性研究理论物理专业研究生陈晓丈指导教师季小玲摘要:激光束在湍流大气中传输的理论研究对于激光通讯、激光测距、航空测绘、卫星遥感以及激光武器等领域有着十分重要的意义。实际激光柬诠阋寤莞挂环颇恚⒉捎肦相位结构函数二次近似,推导出部分相干厄米一高斯—光束和部分相干环状光束传输于湍流大气表明,部分相干狦光束和部分相干环状光束通过湍流大气传输其光谱相干度会出现振荡和相位奇异现象,但随着湍流的增强,振荡减弱,直至振荡和干参数越小,部分相干馐占湎喔尚允芡牧鞯挠跋煸叫。还馐诶贡越大,部分相干环状光束空间相干性受湍流影响越小。此外,本文还研究了光谱相干度二阶矩宽度与光谱强度二阶矩宽度间的关系,得到一些有意义的状光束、等价完全相干环状高斯光束及等价部分相干平顶光束都能与相应的存在部分相干情况,并且部分相干光通过湍流大气传输时比完全相干光受湍流的影响更小。本文以部分相干厄米一高斯光束和部分相干环状光束为例,研究了部分相干光通过湍流大气传输的空间相干性及方向性。具体工作包括:的光谱相干度解析表达式,研究了湍流对光束的空间相干特性的影响。研究相位奇异现象消失,这一特性与高斯一谢尔模型馐牟钜旌艽蟆O结果,并给予了合理的物理解释。诠阋寤莞挂环颇恚⒗没直浠环ǎ频汲霾糠窒喔苫状光束在湍流中的扩展角解析表达式。研究表明,除等价高斯一谢尔模型光束外,还有等价部分相干环状光束、等价环状馐⒌燃弁耆喔苫中文摘要
完全相干高斯光束在自由空间及湍流中产生相同的方向性。诠阋寤莞挂环颇恚⒉捎没直浠环ǎ频汲隽嘶纷垂馐通过湍流大气传输二阶矩宽度的解析表达式,研究了湍流对环状光束扩展的影响。另一方面,通过分析二阶矩宽度给出了环状光束不受湍流影响的传输范围,它指出了环状光束不受到湍流大气影响的条件。研究表明,光束遮拦比￡、阶数Ⅳ⒉ǔの逶酱螅韜叫。蚧纷垂馐芡牧鞔笃挠响越小。诠阋寤莞挂环颇恚⒉捎肦相位结构函数二次近似,推导出一般部分相干光通过湍流大气传输的二阶矩宽度和扩展角解析表达式。研究表明,若将扩展角作为判定光束方向性的特定参数,则在特定条件下不同的部分相干光束都能与相应的完全相干高斯光束在自由空间及湍流大气中具有相同的方向性。另一方面,我们发现:在自由空间中,由扩展角所表征的部分相干光束的方向性与归一化远场平均强度分布所表征的方向性是不一致的;只有在湍流大气中两种方法表征的方向性才具有一致性。与以前工作相比,本文所得结论更具有普遍性。关键词:部分相干厄米一高斯—光束部分相干环状光束光谱相干度二阶矩宽度扩展角方向性中文摘要
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学位做作者签名儡说丸签字日期:跏年乡月兮日四川师范大学学位论文独创性及使用授权声明至:』:坠丝攮本人声明:所呈交学位论文,是本人在导师重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本声明的法律结果由全文数据库》,并通过网络向社会公众提供信息服务。指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出本人承担。本人承诺:已提交的学位论文电子版与论文纸本的内容一致。如因不符而引起的学术声誉上的损失由本人自负。本人同意所撰写学位论文的使用授权遵照学校的管理规定:学校作为申请学位的条件之一,学位论文著作权拥有者须授权所在大学拥有学位论文的部分使用权,即:已获学位的研究生必须按学校规定提交印刷版和电子版学位论文,可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库供检索;为教学、科研和学术交流目的,学校可以将公开的学位论文或解密后的学位论文作为资料在图书馆、资料室等场所或在有关网络上供阅读、浏览。本人授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄊ
立弟一早研究背景由于闪烁,我们不可或缺的空气成了现代天文观测的令人讨厌的附骨之疽。牛顿对星光闪烁现象进行了认真、细致的观测、分析,在其著名的《光学》一书中写到:即使能按照理论制造出实用化的理想望远镜,但它的有效应用的望远镜观测时,星星不再闪烁。这是因为,从入口不同位置入射的光各自抖动,这些抖动各式各样,有时相反,同时落在眼睛底部不同的位置上,它们的速度太快并且混乱,无法区分开来。所有被照亮的点构成一个亮斑,使星星看起来比真实的要大一些,并不再颤动。用长望远镜观测与用短望远镜观测相比,物体看起来更亮一些、更大一些,但却不能消除