非Kolmogorov大气湍流对径向部分相干阵列光束瑞利区间和湍流距离的影响

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作者 柯熙政 张雅 陈炜 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期17-24,共8页

基于广义的Huygens-Fresnel原理和非Kolmogorov谱模型,推导了无线光通信系统中径向分布部分相干高斯-谢尔模型阵列光束在非Kolmogorov大气湍流中传输时瑞利区间z_R和湍流距离z_T的解析表达式,对瑞利区间和湍流距离随湍流参量和光束参量... 基于广义的Huygens-Fresnel原理和非Kolmogorov谱模型,推导了无线光通信系统中径向分布部分相干高斯-谢尔模型阵列光束在非Kolmogorov大气湍流中传输时瑞利区间z_R和湍流距离z_T的解析表达式,对瑞利区间和湍流距离随湍流参量和光束参量的变化情况进行了数值分析.结果表明:不论是相干还是非相干合成,径向分布部分相干高斯-谢尔模型阵列光束的z_R和z_T均随湍流广义指数α的增大非单调变化,当α=3.11时,z_R和z_T取最小值,此时阵列光束扩展最大;相干合成比非相干合成的光束扩展要小,但其受湍流的影响更大;对于相干合成而言,径向分布半径r0越大,合成光束的z_R和z_T就越大,而非相干合成的z_R和z_T不受r0的影响;不论是相干还是非相干合成,阵列子光束数目对合成光束的z_R和z_T没有影响;当光束相干参量β足够小或波长λ足够大时,大气湍流对阵列光束z_R的影响可以忽略. 展开更多

关键词 无线光通信 径向部分相干阵列光束 非Kolmogorov湍流 相干和非相干合成 瑞利区间 湍流 距离

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部分相干径向阵列光束的传输特性

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作者 潘雷雷 张彬 王垚廷 《西北大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期186-190,共5页

利用广义惠更斯菲涅尔衍射积分方法,推导出部分相干径向阵列光束在相关和非相关叠加下通过薄透镜系统的传输公式。定量分析了光束叠加方式、子光束的空间相干参数、透镜菲涅尔数和阵列参数对部分相干径向阵列传输特性的影响。研究结果表... 利用广义惠更斯菲涅尔衍射积分方法,推导出部分相干径向阵列光束在相关和非相关叠加下通过薄透镜系统的传输公式。定量分析了光束叠加方式、子光束的空间相干参数、透镜菲涅尔数和阵列参数对部分相干径向阵列传输特性的影响。研究结果表明:经透镜传输的部分相干径向阵列光束的光强分布和最大峰值光强与光束叠加方式、子光束空间相干参数、透镜菲涅耳数以及阵列参数等密切相关。 展开更多

关键词 传输特性 相关叠加 非相关叠加 部分相干径向阵列光束

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部分相干径向偏振扭曲光束在非均匀大气湍流中的传输特性 被引量：4

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作者 杨宁 赵亮 +1 位作者 许颖 徐勇根 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2022年第8期1167-1176,共10页

利用扩展的Huygens-Fresnel原理以及维格纳分布函数(Wigner distribution function,WDF)的二阶矩理论,推导出部分相干径向偏振扭曲光束(partially coherent radially polarized twisted beam,PCRPTB)在非均匀大气湍流中的M^(2)因子、空... 利用扩展的Huygens-Fresnel原理以及维格纳分布函数(Wigner distribution function,WDF)的二阶矩理论,推导出部分相干径向偏振扭曲光束(partially coherent radially polarized twisted beam,PCRPTB)在非均匀大气湍流中的M^(2)因子、空间扩展和角扩展的解析式。通过相应的数值模拟计算分析了初始相干长度、束腰宽度、波长、天顶角、扭曲因子、湍流内尺度等对光束传输质量的影响。研究表明具有扭曲相位的PCRPTB展现出更强的抗大气湍流的能力,且扭曲因子越大,光束抗大气湍流的能力越强。而且减小初始相干长度,增大束腰宽度,波长也可以有效降低PCRPTB在大气湍流中的相对M^(2)因子,使光束具有更强的抗大气湍流的能力。研究还可以发现,PCRPTB在湍流内尺度与广义指数参数较大的大气湍流中以一个更小的天顶角传输,其相对M^(2)因子更小,表明大气湍流对PCRPTB的影响更小。 展开更多

关键词 部分相干径向偏振扭曲光束 扭曲因子 非均匀大气湍流 M^(2)因子

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径向偏振部分相干螺旋贝塞尔光束的模拟研究（英文）

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作者 胡汉青 吴逢铁 +4 位作者 胡润 杨艳飞 李建鹏 邱伟彬 陈婧 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期26-34,共9页

基于交叉谱密度函数以及相干偏振统一理论,导出径向偏振部分相干螺旋贝塞尔光束的光场表达式,研究了该光束的传输特性.通过理论分析和数值计算可知,径向偏振部分相干螺旋贝塞尔光束在自由空间传输时,光束以固定的螺旋半径进行螺旋传输.... 基于交叉谱密度函数以及相干偏振统一理论,导出径向偏振部分相干螺旋贝塞尔光束的光场表达式,研究了该光束的传输特性.通过理论分析和数值计算可知,径向偏振部分相干螺旋贝塞尔光束在自由空间传输时,光束以固定的螺旋半径进行螺旋传输.且在传输过程中,光束逐渐由螺旋空心光束演变为螺旋高斯光束,这一过程所需的传输距离与相干长度有关.该光束的偏振角和偏振度都会受到螺旋半径和传输距离的影响,同时,相干长度的变化也会影响偏振度的分布.而相干长度,传输距离和螺旋半径的改变并不会影响光束的偏振椭圆率的分布. 展开更多

关键词 径向偏振光束 部分相干光 螺旋贝塞尔光束 偏振度

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2×2全光纤激光器阵列部分相干合成的实验研究 被引量：5

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作者 赵保银 段开椋 +1 位作者 赵卫 钱凤臣 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2012年第1期58-62,共5页

对2×2全光纤激光器阵列的部分相干合成进行了实验研究。将四台全光纤激光器阵列分为两组,组内两光纤激光器通过一个对激光波长具有一定反射率的光纤光栅实现腔模互注入相位锁定,而两组激光阵列元之间非相干。四束激光经一个四面直... 对2×2全光纤激光器阵列的部分相干合成进行了实验研究。将四台全光纤激光器阵列分为两组,组内两光纤激光器通过一个对激光波长具有一定反射率的光纤光栅实现腔模互注入相位锁定,而两组激光阵列元之间非相干。四束激光经一个四面直角棱镜反射后尽量接近并实现对称排布。获得两组清晰的干涉条纹,条纹最大可见度分别约为43%和38%。整个激光器阵列在泵浦光总功率为1624W时获得925W高功率部分相干输出。在合成光束占空比为0.54时,合成光束的光束质量BQ值约为1.95。激光器阵列由全光纤元件组成,系统结构紧凑,在长时间的高功率合成实验中,性能稳定,没有观察到光热损伤现象。 展开更多

关键词 全光纤激光器阵列 光束合成 部分相干 互注入相位锁定

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非傍轴厄米-高斯光束多重径向阵列光束的传输特性 被引量：3

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作者 黎昌金 罗亚梅 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2013年第S01期111-117,共7页

基于瑞利-索末菲衍射积分公式,推导出非傍轴厄米-高斯光束多重径向阵列相干和非相干合成光束在自由空间中的传输解析式,对它们在自由空间的传输特性进行了解析和数值研究。重点研究了阵列几何排布P×Q,非傍轴参数f和光束模式数m对... 基于瑞利-索末菲衍射积分公式,推导出非傍轴厄米-高斯光束多重径向阵列相干和非相干合成光束在自由空间中的传输解析式,对它们在自由空间的传输特性进行了解析和数值研究。重点研究了阵列几何排布P×Q,非傍轴参数f和光束模式数m对相干合成桶中功率(PIB)的影响。结果表明,相干和非相干合成P×Q径向阵列光束远场轴上光强分布分别是单束光的P2Q2和PQ倍,PIB值随f参数和光束模式数m的减小而增加。当桶宽较小时,PIB随P(P<Q)增加而增加。 展开更多

关键词 多重径向激光阵列 非傍轴H—G光束 相干和非相干合成 桶中功率

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光束的几何排布对多重径向阵列光束传输特性的影响 被引量：3

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作者 黎昌金 邵毅全 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期15-16,共2页

研究了阵列几何排布对多重径向阵列相干和非相干合成光束桶中功率(PIB)的影响。在较小的桶内阵列相干合成光束的PIB值随P增大而增大;非相干合成光束的PIB值与几何排布无关。

关键词 多重径向激光阵列 相干和非相干合成 桶中功率 光束的几何排布

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非傍轴径向阵列高斯激光束的传输特性 被引量：1

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作者 黎昌金 邓春生 吕百达 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期1019-1023,共5页

推导出相干和非相干非傍轴径向阵列高斯激光束的传输公式,并用以研究了径向阵列光束在自由空间的传输特性,重点分析了阵列光束参量对合成光束光强分布的影响。结果表明:阵列半径与束腰宽度之比是一个关键参量,当它固定时,相干和非相干... 推导出相干和非相干非傍轴径向阵列高斯激光束的传输公式,并用以研究了径向阵列光束在自由空间的传输特性,重点分析了阵列光束参量对合成光束光强分布的影响。结果表明:阵列半径与束腰宽度之比是一个关键参量,当它固定时,相干和非相干合成光束的光强分布都保持不变,但合成光束的光强分布和远场轴上光强最大值都与合成方式有关。 展开更多

关键词 非傍轴径向阵列光束 初始位相分布 相干和非相干合成 阵列半径与束腰宽度比

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部分相干径向偏振涡旋光焦场轨道角动量特性 被引量：1

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作者 贺蕊 吕宏 +1 位作者 闫丽凝 庞令阳 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期678-685,共8页

将部分相干径向偏振涡旋光束的轨道角动量应用于焦场目标探测,根据部分相干及Richards-Wolf矢量衍射积分理论,推导了光束焦场目标平面处的光场分布,讨论了焦平面处的轨道角动量密度分布特性,分析了入射光束的相干长度和聚焦透镜的数值... 将部分相干径向偏振涡旋光束的轨道角动量应用于焦场目标探测,根据部分相干及Richards-Wolf矢量衍射积分理论,推导了光束焦场目标平面处的光场分布,讨论了焦平面处的轨道角动量密度分布特性,分析了入射光束的相干长度和聚焦透镜的数值孔径对纵向分量轨道角动量密度分布和轨道角动量的影响。结果表明,随着相干长度的增大,轨道角动量和轨道角动量密度迅速变大,当增大至0.5 cm后,轨道角动量和轨道角动量密度的变化趋于平缓,此后,相干长度的变化不再影响轨道角动量和轨道角动量密度分布。随着数值孔径的增大,轨道角动量和轨道角动量密度始终表现出增长的变化趋势,并且,变化程度在数值孔径大于0.7后越来越大。 展开更多

关键词 径向偏振涡旋光束 部分相干 轨道角动量 焦场平面

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PCFT光束阵列在海洋湍流中的传输特性 被引量：3

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作者 胥克涛 袁扬胜 +1 位作者 冯霞 屈军 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第6期877-884,共8页

为了研究部分相干平顶光束阵列在海洋湍流中的传输特性,基于拓展惠更斯-菲涅耳原理和魏格纳分布函数,结合海洋湍流的空间功率谱函数,理论推导了部分相干平顶光束阵列在海洋湍流中的传输因子、有效曲率半径、瑞利尺寸的解析表达式,数值... 为了研究部分相干平顶光束阵列在海洋湍流中的传输特性,基于拓展惠更斯-菲涅耳原理和魏格纳分布函数,结合海洋湍流的空间功率谱函数,理论推导了部分相干平顶光束阵列在海洋湍流中的传输因子、有效曲率半径、瑞利尺寸的解析表达式,数值计算并讨论了它们与光束的相干长度、海水温度与盐度变化、动能耗散率、温度方差耗散率等参量的关系。结果表明,在相同条件下,当传输距离超过400m时,相对于部分相干高斯光束、部分相干平顶光束和部分相干高斯光束阵列,部分相干平顶光束阵列受海洋湍流的影响更小,传输特性更为稳定。此结果对选择合适的光束在海洋湍流传输方面具有一定的参考价值。 展开更多

关键词 海洋光学 拓展惠更斯-菲涅耳原理 WIGNER分布函数 部分相干平顶光束阵列 质量传输因子 有效曲率半径 瑞利尺寸

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光的干涉与衍射

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《中国光学与应用光学》 2007年第1期6-10,共5页

关键词 光栅衍射 干涉仪 于晓光 测量仪器 光的干涉 部分相干平顶光束 圆屏衍射 杨氏双缝干涉实验 聚焦波带片 衍射特性 波前重建 双频干涉 双矩孔 衍射图样 径向剪切干涉 光学技术

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