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《部分相干光通過湍流大氣傳輸?shù)目臻g相干性及方向性研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、四川師范大學碩士學位論文部分相干光通過湍流大氣傳輸?shù)目臻g相干性及方向性研究姓名:陳曉文申請學位級別:碩士專業(yè):理論物理指導教師:季小玲20090310中文摘要完全相干高斯光束在自由空間及湍流中產(chǎn)生相同的方向性。3.基于廣義惠更斯一菲涅爾原理,并采用積分變換法,推導出了環(huán)狀光束通過湍流大氣傳輸二階矩寬度的解析表達式,研究了湍流對環(huán)狀光束擴展的影響。另一方面,通過分析二階矩寬度給出了環(huán)狀光束不受湍流影響的傳輸范圍,它指出了環(huán)狀光束不受到湍流大氣影響的條件。研究表明,光束遮攔比£、階數(shù)M(Ⅳ)、波長五越大,
2、束寬w0越小,則環(huán)狀光束受湍流大氣的影響越小。4.基于廣義惠更斯一菲涅爾原理,并采用Rytov相位結(jié)構(gòu)函數(shù)二次近似,推導出一般部分相干光通過湍流大氣傳輸?shù)亩A矩寬度和擴展角解析表達式。研究表明,若將擴展角作為判定光束方向性的特定參數(shù),則在特定條件下不同的部分相干光束都能與相應(yīng)的完全相干高斯光束在自由空間及湍流大氣中具有相同的方向性。另一方面,我們發(fā)現(xiàn):在自由空間中,由擴展角所表征的部分相干光束的方向性與歸一化遠場平均強度分布所表征的方向性是不一致的;只有在湍流大氣中兩種方法表征的方向性才具有一致性。與
3、以前工作相比,本文所得結(jié)論更具有普遍性。關(guān)鍵詞:部分相干厄米一高斯(H—G)光束部分相干環(huán)狀光束光譜相干度二階矩寬度擴展角方向性IIAbstractStudyonthespatialcorrelationpropertyanddirectionalityofpartiallycoherentbeamspropagatingthroughatmosphericturbulenceMajor:TheoreticalPhysicsPostgraduate:ChenXiao-wellSupervisor:Ji
4、Xiao—lingAbstract:Theresearchofthetheoryofthelaserbeampropagationintheatmosphericturbulenceisofgreatimportanceintheareaoflasercommunication,lasersurvey,aviationmapping,satelliteremoteandlaserweapons.Actually,thesituationofpartialcoherencealwaysexistsinl
5、aserbeams;andpartiallycoherentbeamspropagatingthroughatmosphericturbulencearelesssensitivetotheeffectsofturbulencethanfullycoherentbeams.IllustratedbythecaseofpartiallycoherentHermite.Gaussianbeams(H—G)andpartiallycoherentannularbeams,partiallycoherentb
6、eamspropagatingthroughatmosphericturbulencearestudiedinthisthesis.Themainresultsobtainedaresummarizedasfollows:1.BasedontheextendedHuygens-Fresnelprinciple,theexpressionsforthespectraldegreeofcoherenceofthepartiallycoherentHermite-Gaussian(H-G)beams’and
7、partiallycoherentannularbeamspropagatingthroughatmosphericturbulentarederivedbyusingthequadraticapproximationofRytov’Sphasestructurefunction,andtheinfluenceofatmosphericturbulenceonspatialcorrelationpropertyisstudied.ItiSshownthattheoscillatorybehaviora
8、ndphasesingularitiesofthespectraldegreeofcoherencemayappearwhenpartiallycoherentH.GIIIAbstractbeamsandpartiallycoherentannularbeamspropagatethroughatmosphericturbulence,whichisverydifferentfromthebehaviorofGaussianSchell—model(GS