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各向异性非Kolmogorov海面大气湍流传输高斯光束扩展定标规律
1
作者
胡瀚引
杨博文
+1 位作者
钟哲强
张彬
《光子学报》
北大核心
2025年第1期104-114,共11页
为快速预测和评估海面大气湍流对高斯光束扩展的影响及规律,研究高斯光束在各向异性非Kolmogorov海面大气湍流传输的光束扩展定标规律。利用功率谱反演法生成海面大气湍流相位屏,数值计算了光束扩展随大气各向异性因子、光谱幂指数、激...
为快速预测和评估海面大气湍流对高斯光束扩展的影响及规律,研究高斯光束在各向异性非Kolmogorov海面大气湍流传输的光束扩展定标规律。利用功率谱反演法生成海面大气湍流相位屏,数值计算了光束扩展随大气各向异性因子、光谱幂指数、激光初始光束质量和波长等参数的变化规律,建立了海面大气湍流传输的光束扩展定标关系。在海面大气非Kolmogorov谱基础上引入各向异性因子,更加全面地描述海面大气湍流的影响及规律。针对定标公式,进一步引入幂律和各向异性因子,以更全面地预估不同情况海面环境下的光束扩展规律。结果表明,在激光波长λ取值范围为0.4μm~3.5μm、初始光束质量因子β0取值范围为1.0~3.0、广义折射率结构常数C_(n)^(2)取值范围为5×10^(-16)~5×10^(-13)m^(3)-α、大气各向异性因子?取值范围为1~4、光谱幂指数α取值范围为3.1~3.8时,根据建立的定标关系式所预估的光束扩展规律与数值计算结果误差在15%以内。
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关键词
湍流
各项异性
非Kolmogorov
定标
海面大气
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职称材料
题名
各向异性非Kolmogorov海面大气湍流传输高斯光束扩展定标规律
1
作者
胡瀚引
杨博文
钟哲强
张彬
机构
四川大学电子信息学院
出处
《光子学报》
北大核心
2025年第1期104-114,共11页
基金
中国科学院自适应光学重点实验室基金(No.LAOF1801)。
文摘
为快速预测和评估海面大气湍流对高斯光束扩展的影响及规律,研究高斯光束在各向异性非Kolmogorov海面大气湍流传输的光束扩展定标规律。利用功率谱反演法生成海面大气湍流相位屏,数值计算了光束扩展随大气各向异性因子、光谱幂指数、激光初始光束质量和波长等参数的变化规律,建立了海面大气湍流传输的光束扩展定标关系。在海面大气非Kolmogorov谱基础上引入各向异性因子,更加全面地描述海面大气湍流的影响及规律。针对定标公式,进一步引入幂律和各向异性因子,以更全面地预估不同情况海面环境下的光束扩展规律。结果表明,在激光波长λ取值范围为0.4μm~3.5μm、初始光束质量因子β0取值范围为1.0~3.0、广义折射率结构常数C_(n)^(2)取值范围为5×10^(-16)~5×10^(-13)m^(3)-α、大气各向异性因子?取值范围为1~4、光谱幂指数α取值范围为3.1~3.8时,根据建立的定标关系式所预估的光束扩展规律与数值计算结果误差在15%以内。
关键词
湍流
各项异性
非Kolmogorov
定标
海面大气
Keywords
Turbulence
Anisotropy
Non-Kolmogorov
Scaling laws
Maritime atmosphere
分类号
TN012 [电子电信—物理电子学]
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作者
出处
发文年
被引量
操作
1
各向异性非Kolmogorov海面大气湍流传输高斯光束扩展定标规律
胡瀚引
杨博文
钟哲强
张彬
《光子学报》
北大核心
2025
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