部分相干高斯-谢尔光束在大气湍流中的展宽与漂移

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部分相干高斯-谢尔光束在大气湍流中的展宽与漂移

向宁静, 吴振森, 王明军

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向宁静, 吴振森, 王明军. 部分相干高斯-谢尔光束在大气湍流中的展宽与漂移[J]. 红外与激光工程, 2013, 42(3): 658-662.

引用本文:

向宁静, 吴振森, 王明军. 部分相干高斯-谢尔光束在大气湍流中的展宽与漂移[J]. 红外与激光工程, 2013, 42(3): 658-662.

Xiang Ningjing, Wu Zhensen, Wang Mingjun. Spreading and wander of Gaussian-Schell model beam propagation through atmospheric turbulence[J]. Infrared and Laser Engineering, 2013, 42(3): 658-662.

Citation:

Xiang Ningjing, Wu Zhensen, Wang Mingjun. Spreading and wander of Gaussian-Schell model beam propagation through atmospheric turbulence[J]. Infrared and Laser Engineering, 2013, 42(3): 658-662.

部分相干高斯-谢尔光束在大气湍流中的展宽与漂移

1.
西安电子科技大学理学院,陕西西安710071;
2.
咸阳师范学院物理与电子工程学院,陕西咸阳712000

基金项目:

国家自然科学基金（61172031，61271110）;陕西省自然科学基金（2010JQ8016）

作者简介:
向宁静（1979- ），女，博士生，主要从事光（电磁）波在大气湍流中的散射特性方面的研究。Email：xiangningjing@sohu.com；吴振森（1946- ），男，教授，博士生导师，主要从事光（电磁）波在随机介质和非均匀介质中的散射和传播，目标激光散射等方面的研究。Email：wuzhs@mail.xidian.edu.cn

向宁静（1979- ），女，博士生，主要从事光（电磁）波在大气湍流中的散射特性方面的研究。Email：xiangningjing@sohu.com；吴振森（1946- ），男，教授，博士生导师，主要从事光（电磁）波在随机介质和非均匀介质中的散射和传播，目标激光散射等方面的研究。Email：wuzhs@mail.xidian.edu.cn

中图分类号: O431.1

Spreading and wander of Gaussian-Schell model beam propagation through atmospheric turbulence

1.
School of Science,Xidian Unversity,Xi'an 710071,China;
2.
School of Physics and Electronic Engineering,Xianyang Normal College,Xianyang 712000,China

摘要: 基于广义惠更斯-菲涅耳原理，交叉密度函数以及Rytov's 相位结构函数二次近似，利用傅里叶高斯变换推导出部分相干高斯-谢尔（GSM）光束在大气湍流中的强度分布表达式，并在此基础上分析了大气湍流对光束展宽、以及光束漂移的影响。数值模拟表明：光束展宽和光束漂移与光束的初始半径、波长、光源的相干宽度以及发射机的位置高度有关，并提出了减小湍流影响的措施。
- 大气湍流 /
- 高斯-谢尔光束 /
- 平均强度 /
- 光束展宽 /
- 光束漂移
Abstract: Based on the extended Huygens-Fresnel integral, the cross-spectral density and Rytov's phase structure function, average intensity was derived by a formula for the Fourier transform of Gaussian function. Then mean squared root beam width, beam wander of a partially coherent Gaussian-Schell-model (GSM) beam in turbulent atmosphere were found out. It shows that beam spread and beam wander have relation with initial beam radius, initial coherence width, wavelength and transmitter hight in the atmospheric turbulence. At last, some measures were brought to decrease the effect of atmospheric turbulence.
- atmospheric turbulence /
- Gaussian-Schell model beam /
- average intensity /
- beam spread /
- beam wander

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部分相干高斯-谢尔光束在大气湍流中的展宽与漂移

1. 西安电子科技大学理学院,陕西西安710071;

2. 咸阳师范学院物理与电子工程学院,陕西咸阳712000

作者简介:
向宁静（1979- ），女，博士生，主要从事光（电磁）波在大气湍流中的散射特性方面的研究。Email：xiangningjing@sohu.com；吴振森（1946- ），男，教授，博士生导师，主要从事光（电磁）波在随机介质和非均匀介质中的散射和传播，目标激光散射等方面的研究。Email：wuzhs@mail.xidian.edu.cn

向宁静（1979- ），女，博士生，主要从事光（电磁）波在大气湍流中的散射特性方面的研究。Email：xiangningjing@sohu.com；吴振森（1946- ），男，教授，博士生导师，主要从事光（电磁）波在随机介质和非均匀介质中的散射和传播，目标激光散射等方面的研究。Email：wuzhs@mail.xidian.edu.cn

收稿日期: 2012-07-07
修回日期: 2012-08-11
刊出日期: 2013-03-25

基金项目:

国家自然科学基金（61172031，61271110）;陕西省自然科学基金（2010JQ8016）

中图分类号: O431.1

关键词:

摘要: 基于广义惠更斯-菲涅耳原理，交叉密度函数以及Rytov's 相位结构函数二次近似，利用傅里叶高斯变换推导出部分相干高斯-谢尔（GSM）光束在大气湍流中的强度分布表达式，并在此基础上分析了大气湍流对光束展宽、以及光束漂移的影响。数值模拟表明：光束展宽和光束漂移与光束的初始半径、波长、光源的相干宽度以及发射机的位置高度有关，并提出了减小湍流影响的措施。

English Abstract

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