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。 展开更多

关键词 湍流 各项异性 非kolmogorov 定标 海面大气

在线阅读 下载PDF 职称材料

厄米-高斯光束在非Kolmogorov大气湍流中的传输性质 被引量：8

2

作者 黄永平 曾安平 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期818-823,共6页

基于广义惠更斯-菲涅尔原理和非Kolmogorov(非K)谱,推导出了厄米-高斯光束在非K大气湍流中传输的束宽、角扩展以及M2因子的解析表达式.数值计算表明,在传输距离比较远(如z≥3km)时,厄米-高斯光束的束宽、角扩展和M2因子随广义指数参量... 基于广义惠更斯-菲涅尔原理和非Kolmogorov(非K)谱,推导出了厄米-高斯光束在非K大气湍流中传输的束宽、角扩展以及M2因子的解析表达式.数值计算表明,在传输距离比较远(如z≥3km)时,厄米-高斯光束的束宽、角扩展和M2因子随广义指数参量α的增大而增加直到α=3.11时达到最大值后再随α的增大而减小;随湍流的内尺度l0的减小而增大;随外尺度L0的增加而增大(3.6<α<4).但是当广义指数参量α在3<α<3.6区间取值时,束宽和M2因子几乎不随外尺度的增加而变化. 展开更多

关键词 激光技术 非kolmogorov(非k)大气湍流 束宽 M2因子 厄米-高斯光束

在线阅读 下载PDF 职称材料

非Kolmogorov大气湍流对高斯阵列光束光强闪烁的影响 被引量：6

3

作者 卢芳 赵丹 +1 位作者 刘春波 韩香娥 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第7期105-110,共6页

基于广义惠更斯-菲涅尔原理,采用Rytov方法推导了径向分布高斯阵列光束在非Kolmogorov湍流大气中传输时的光强闪烁指数表达式,分析了径向半径r0、光束个数N、广义指数α及传输距离L对轴上和离轴闪烁指数的影响。结果表明:轴上和离轴闪... 基于广义惠更斯-菲涅尔原理,采用Rytov方法推导了径向分布高斯阵列光束在非Kolmogorov湍流大气中传输时的光强闪烁指数表达式,分析了径向半径r0、光束个数N、广义指数α及传输距离L对轴上和离轴闪烁指数的影响。结果表明:轴上和离轴闪烁指数随着α的增加均先增大后减小,值得注意的是不同的r0光束的闪烁指数达到极大值所对应的α略有不同,轴上闪烁指数随着r0的增大达到极大值所对应的α呈减小趋势,而离轴闪烁指数随着r0的增大达到极大值所对应的α呈增大趋势;光轴附近各阵列光束的闪烁指数小于高斯光束的闪烁指数,随着px的增大阵列光束闪烁指数将大于高斯光束闪烁指数。当r0相同时N越大闪烁指数越小,当N相同时闪烁指数随r0的增大非单调变化,而是存在一个极小值。 展开更多

关键词 非kolmogorov湍流 径向阵列光束 闪烁指数 Rytov方法

在线阅读 下载PDF 职称材料

非Kolmogorov大气湍流温度谱标度指数的测量与分析 被引量：7

4

作者 梅海平 吴晓庆 饶瑞中 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第9期1423-1427,共5页

阐述了非Kolmogorov湍流谱理论以及湍流谱标度指数的测量与计算方法。在近地面多个地点对大气湍流温度起伏进行了多次的实验观测,结果表明:实际大气湍流温度谱标度指数多数不等于-5/3,并且通常在-2到-1之间变化。分析了湍流温度谱标度... 阐述了非Kolmogorov湍流谱理论以及湍流谱标度指数的测量与计算方法。在近地面多个地点对大气湍流温度起伏进行了多次的实验观测,结果表明:实际大气湍流温度谱标度指数多数不等于-5/3,并且通常在-2到-1之间变化。分析了湍流温度谱标度指数与湍流发展程度的相关性,利用小波分析方法展现了不同湍流强度下湍流温度脉动能量在各尺度之间的分配状态,发现湍流温度谱标度指数的绝对值在一定程度上随湍流强度的增加而增大。 展开更多

关键词 非kolmogorov湍流 温度脉动 功率谱标度指数 小波变换

在线阅读 下载PDF 职称材料

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

5

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

在线阅读 下载PDF 职称材料

非Kolmogorov湍流大气中激光传输及其相位补偿研究 被引量：4

6

作者 李南 乔春红 +2 位作者 张鹏飞 冯晓星 范承玉 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期745-751,共7页

基于非Kolmogorov湍流谱理论,建立了激光在非Kolmogorov谱湍流大气中传输的数学物理模型,并在此基础上进行了数值仿真。结果表明湍流谱指数对激光传输特性及其相位补偿有重要影响。在相同广义大气折射率结构常数条件下,湍流谱指数接近区... 基于非Kolmogorov湍流谱理论,建立了激光在非Kolmogorov谱湍流大气中传输的数学物理模型,并在此基础上进行了数值仿真。结果表明湍流谱指数对激光传输特性及其相位补偿有重要影响。在相同广义大气折射率结构常数条件下,湍流谱指数接近区间(3,4)两端时,激光远场光束质量较好;湍流谱指数趋向4时自适应光学相位补偿效果较好。在广义大气相干长度相同的条件下,峰值Strehl比随湍流谱指数增加而增加。针对归一化功率谱下激光传输特性进行了探讨,初步揭示了激光在非Kolmogorov湍流大气中的传输机理。 展开更多

关键词 大气光学 湍流效应 非kolmogorov谱 自适应光学 相位补偿

在线阅读 下载PDF 职称材料

非Kolmogorov大气湍流下部分相干光偏振状态对相干探测灵敏度的影响研究 被引量：1

7

作者 吴加丽 惠玉泽 +1 位作者 丁德强 柯熙政 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1370-1380,共11页

本文讨论了在非Kolmogorov湍流下部分相干电磁高斯-谢尔模型(Electromagnetic Gaussian-Schell Model,EGSM)光束用于相干探测时系统的性能.基于相干探测理论推导了EGSM光束在非Kolmogorov湍流下斜程传输时系统灵敏度的表达式.研究了在... 本文讨论了在非Kolmogorov湍流下部分相干电磁高斯-谢尔模型(Electromagnetic Gaussian-Schell Model,EGSM)光束用于相干探测时系统的性能.基于相干探测理论推导了EGSM光束在非Kolmogorov湍流下斜程传输时系统灵敏度的表达式.研究了在误码率为10-9下上行和下行传输时光束在不同偏振状态、功率谱幂律、湍流尺度、传输距离、天顶角、探测器参数、接收端高度或光源高度对相干探测系统灵敏度的影响.结果表明:在非Kolmogorov湍流谱下,系统灵敏度会随着功率谱幂律的增大而增大;在相同条件下,上行传输时的系统探测灵敏度大于下行传输;在链路条件相同的情况下,完全偏振的EGSM光束用于相干探测时的灵敏度均比非偏振光束的灵敏度大3 dBm.最后,建立了EGSM光束相干探测系统,通过实验验证了部分偏振EGSM光束用于相干探测的系统灵敏度介于完全偏振和非偏振之间. 展开更多

关键词 相干探测灵敏度 EGSM光束 偏振状态 非kolmogorov湍流 斜程传输

在线阅读 下载PDF 职称材料

部分相干平顶光束在非Kolmogorov湍流中的湍流距离 被引量：4

8

作者 陈晓文 李晓庆 +1 位作者 李宾中 汤明玥 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期33-38,共6页

给出了部分相干平顶光束通过非Kolmogorov湍流传输的湍流距离解析表达式,并研究了非Kolmogorov湍流的湍流广义指数、内尺度、外尺度和光束参数对部分相干平顶光束湍流距离的影响。研究表明：湍流距离随相干参数、束腰、外尺度（当湍流... 给出了部分相干平顶光束通过非Kolmogorov湍流传输的湍流距离解析表达式,并研究了非Kolmogorov湍流的湍流广义指数、内尺度、外尺度和光束参数对部分相干平顶光束湍流距离的影响。研究表明：湍流距离随相干参数、束腰、外尺度（当湍流广义指数的取值为3.6~4.0时）的增大而减小;随光束阶数、内尺度的增大而增大;随湍流广义指数先减小后增大,且在湍流广义指数取3.11时存在极小值,即光束扩展的极大值。同时利用湍流广义指数及光束参数,具体比较了湍流距离与瑞利区间的大小,并指出光束参数及湍流广义指数决定了湍流是否在瑞利区间内就能对光束扩展构成明显的影响。 展开更多

关键词 部分相干平顶光束 非kolmogorov湍流 湍流广义指数 湍流距离 瑞利区间

在线阅读 下载PDF 职称材料

双曲余弦高斯光束在非Kolmogorov湍流中的湍流距离 被引量：2

9

作者 汤明玥 李宾中 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期581-584,共4页

为了研究双曲余弦高斯光束在非Kolmogorov湍流中的扩展,采用广义惠更斯-菲涅耳原理,推导出部分相干双曲余弦高斯光束在非Kolmogorov湍流中的湍流距离zt的解析表达式。对湍流参量(广义指数α、内尺度l0、外尺度L0)和光束参量(相干参量β... 为了研究双曲余弦高斯光束在非Kolmogorov湍流中的扩展,采用广义惠更斯-菲涅耳原理,推导出部分相干双曲余弦高斯光束在非Kolmogorov湍流中的湍流距离zt的解析表达式。对湍流参量(广义指数α、内尺度l0、外尺度L0)和光束参量(相干参量β、离心参量δ)对湍流距离的影响进行了理论分析。结果表明,zt随α的增大而先减小后增大,且在α=3.11处存在zt极小值;zt随l0和δ的增大而增大,随L0(仅当3.6<α<4时)和β的增大而减小。这一结果对双曲余弦高斯光束在实际湍流中传输的相关应用是有帮助的。 展开更多

关键词 大气光学 湍流距离 广义惠更斯-菲涅耳原理 部分相干双曲余弦高斯光束 非kolmogorov湍流 广义指数

在线阅读 下载PDF 职称材料

截断光束在非Kolmogorov湍流中的扩散角及方向性 被引量：1

10

作者 陈晓文 邓涵凌 +1 位作者 李宾中 汤明玥 《激光杂志》 北大核心 2019年第1期68-71,共4页

采用非Kolmogorov湍流模型,给出了截断光束在湍流中的二阶矩束宽和扩散角表达式,利用相对扩散角定量研究湍流对光束扩散角的影响,同时研究了光束在非Kolmogorov湍流中的方向性。研究表明,扩散角θsp和相对扩散角θsp/θspfree随湍流广... 采用非Kolmogorov湍流模型,给出了截断光束在湍流中的二阶矩束宽和扩散角表达式,利用相对扩散角定量研究湍流对光束扩散角的影响,同时研究了光束在非Kolmogorov湍流中的方向性。研究表明,扩散角θsp和相对扩散角θsp/θspfree随湍流广义指数α的增大而先增大后减小,且在α=3. 11处有一个极大值;θsp/θspfree随随截断参数δ和相干参数β的增大而增大。另外,研究指出截断光束在湍流中的方向性与所采用的湍流模型无关,即不同参数的截断光束在非Kolmogorov湍流中也可具有相同的方向性。本文对重要结论给出了相关的物理解释。 展开更多

关键词 非kolmogorov湍流 截断光束 扩散角 方向性

在线阅读 下载PDF 职称材料

非Kolmogorov湍流情况下低阶校正自适应光学系统的性能分析(英文)

11

作者 饶长辉 姜文汉 凌宁 《中国科学院研究生院学报》 CAS CSCD 2005年第4期524-527,共4页

系统地研究了非Kolmogorov湍流情况下低阶校正自适应光学系统的性能.从理论上分析了非Kolmogorov湍流情况下相位扰动的空间特性和时间特性,推导了相位扰动的空间结构函数、时间结构函数以及时间功率谱.基于哈特曼—夏克波前传感器,提出... 系统地研究了非Kolmogorov湍流情况下低阶校正自适应光学系统的性能.从理论上分析了非Kolmogorov湍流情况下相位扰动的空间特性和时间特性,推导了相位扰动的空间结构函数、时间结构函数以及时间功率谱.基于哈特曼—夏克波前传感器,提出了一些测量大气参数的新方法.引入模式时间校正因子和模式非等晕因子,分析了低阶校正自适应光学系统的波前残余误差,并首次对扩展目标情况时低阶校正自适应光学系统的非等晕误差进行了研究.此外还根据实际采集的太阳表面米粒结构图像。 展开更多

关键词 自适应光学 非kolmogorov湍流 部分校正 大气湍流 扩展目标 性能分析

在线阅读 下载PDF 职称材料

非Kolmogorov湍流相位屏仿真及对光束传输模拟的影响 被引量：4

12

作者 陈鸣 高太长 +4 位作者 刘磊 胡帅 曾庆伟 李刚 王晨旭 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期39-47,共9页

采用正态分布模型来描述传播路径上功率谱幂值的非均匀性,利用功率谱反演法构建了基于等效结构常数的非Kolmogorov湍流相位屏,并利用多重相位屏法进行了高斯光束在均匀各向同性湍流与非Kolmogorov湍流两种模型下的传输模拟。通过观察模... 采用正态分布模型来描述传播路径上功率谱幂值的非均匀性,利用功率谱反演法构建了基于等效结构常数的非Kolmogorov湍流相位屏,并利用多重相位屏法进行了高斯光束在均匀各向同性湍流与非Kolmogorov湍流两种模型下的传输模拟。通过观察模拟光束的光强均匀度、光束漂移以及闪烁指数等,研究了非Kolmogorov湍流对光束传输模拟的影响。结果发现,当光束通过单个非Kolmogorov相位屏时,光强最大值与光强均匀度随着幂值先增大后减小,光束漂移随幂值在一定范围内单调变化。当光束通过多重相位屏时,发现模拟光束的光强闪烁指数会受到相位屏数量以及湍流模型的影响,当相位屏数量较多时,均匀各向同性湍流模型下模拟得到的光强闪烁指数会大于非K湍流模型下的结果,且非K湍流模拟的光束漂移与均匀各项同性湍流模拟得到的光束漂移的相对误差会随着相位屏数量增多而趋于0。 展开更多

关键词 非kolmogorov湍流 大气光学 光束传输质量 高斯光束

在线阅读 下载PDF 职称材料

空心光束在非Kolmogorov湍流传输路径上的区域分割 被引量：1

13

作者 陈晓文 魏小琴 +1 位作者 汤明玥 邓涵凌 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期307-312,共6页

为了研究空心光束在非Kolmogorov湍流传输路径上的区域范围与各参量之间的关系及不同区域内光束的扩展情况,采用广义惠更斯-菲涅耳原理推导了空心光束传输于非Kolmogorov湍流中的二阶矩宽度、瑞利区间及湍流距离的解析式,并利用湍流距... 为了研究空心光束在非Kolmogorov湍流传输路径上的区域范围与各参量之间的关系及不同区域内光束的扩展情况,采用广义惠更斯-菲涅耳原理推导了空心光束传输于非Kolmogorov湍流中的二阶矩宽度、瑞利区间及湍流距离的解析式,并利用湍流距离把传输路径分割为3个区域进行数值分析。结果表明,区域Ⅰ、区域Ⅱ的长度及区域Ⅲ的起始点都随湍流广义指数α的增大而先减小再增大(当α=3.11时出现一个极小值),且随遮拦比η和光束阶数M(及N)的增大而增大;M(及N)取值较小时(M(及N)<3),湍流在瑞利区间内对光束扩展造成的影响不能忽略,M(及N)和η越大,越容易忽略湍流在瑞利区间内对光束扩展所构成的影响;光束在传输路径上依次进入区域Ⅰ、区域Ⅱ及区域Ⅲ,其光束扩展逐渐变得更加剧烈,且随着M(及N)和η的增加,区域Ⅱ长度和区域Ⅲ的起始点相较于区域Ⅰ的长度增加更为显著。该研究结果为空心光束传输于湍流中的相关应用提供了参考。 展开更多

关键词 大气光学 非kolmogorov湍流 湍流距离 空心光束 遮拦比

在线阅读 下载PDF 职称材料

大气边界层湍流的动力非平稳性的验证 被引量：11

14

作者 李敏 蒋维楣 +1 位作者 李昕 浦一芬 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期493-500,共8页

首次用验证时间序列中是否存在动力非平稳性的一种简单图示方法———spacetime -index法来分析大气边界层湍流的动力平稳性特征.本文以取自淮河流域和威斯康星森林下垫面条件下的三维高精度风速和温度、湿度湍流脉动资料对大气边界层... 首次用验证时间序列中是否存在动力非平稳性的一种简单图示方法———spacetime -index法来分析大气边界层湍流的动力平稳性特征.本文以取自淮河流域和威斯康星森林下垫面条件下的三维高精度风速和温度、湿度湍流脉动资料对大气边界层湍流的平稳性特征进行了分析.结果表明spacetime- index方法能有效地检验大气边界层湍流信号中是否存在动力平稳性.另外,均匀下垫面条件(水稻田)及复杂下垫面条件(森林)下的大气边界层湍流信号中几乎都存在动力非平稳性,大气湍流动力学非平稳性可能是边界层湍流信号相当普遍具有的一种特性.大气边界层湍流中的间歇性和相干结构使得其非平稳性图形的特征不同于一般时间序列非平稳性图形的“V”型特征;森林下垫面条件下的湍流信号比相对均匀下垫面(水稻田)下的湍流信号更有组织性,相干结构更强. 展开更多

关键词 SPACE time-index 非平稳性 大气边界层湍流 间歇性 相干结构

在线阅读 下载PDF 职称材料

从湍流经典理论到大气湍流非平衡态热力学理论 被引量：12

15

作者 胡隐樵 陈晋北 吕世华 《高原气象》 CSCD 北大核心 2012年第1期1-27,共27页

湍流是日常生活中一种普遍的自然现象,也是经典物理学仍未完全解决的难题。湍流更是大气运动的最基本特征。本文系统地回顾了大气湍流经典理论发展简史,进一步详细介绍了大气湍流非平衡态热力学理论。大气湍流非平衡态热力学理论在熵平... 湍流是日常生活中一种普遍的自然现象,也是经典物理学仍未完全解决的难题。湍流更是大气运动的最基本特征。本文系统地回顾了大气湍流经典理论发展简史,进一步详细介绍了大气湍流非平衡态热力学理论。大气湍流非平衡态热力学理论在熵平衡方程中引入动力过程,进而统一推导出大气湍流输送的Fourier定律、Flick定律和Newton定律,证明了Dufour效应、Soret效应、可逆动力过程与热力不可逆湍流输送过程之间的交叉耦合效应,以及湍流强度定理。这些定律和定理中得到了观测的事实验证,同时它们的唯象系数也由观测资料所确定。湍流强度定理揭示,湍流发展的宏观原因是速度和温度的剪切效应,Reynolds湍流和Rayleigh-Bénard湍流共存于大气湍流中。热力过程和动力过程间耦合效应现象的发现突破了传统湍流输送理论,即Fourier定律、Flick定律和Newton定律的观点——一个宏观量的输送通量等价于这个宏观量的梯度湍流输送通量。热力和动力过程间的耦合原理认为,一个宏观量的输送通量包括这个量的梯度湍流输送通量和速度耦合输送通量两部分。因此,能量和物质的垂直输送通量除了相应物理量梯度造成的湍流输送外,还应包括垂直速度耦合效应,即辐散或辐合运动造成的耦合效应。在一个很宽的尺度范围内,地表面的空间特征是非均匀的。下垫面非均匀性造成的对流运动将引起大气的辐散或辐合运动。这可能是导致地表能量收支不平衡的重要原因之一。垂直速度对垂直湍流输送的交叉耦合效应为非均匀下垫面大气边界层理论的发展,并为克服地表能量收支不平衡问题及非均匀下垫面大气边界层参数化遇到的困难提供了可能的线索。 展开更多

关键词 大气湍流 非平衡态热力学 湍流输送通量 湍流强度 非均匀下垫面

在线阅读 下载PDF 职称材料

光纤非相干合成光束在湍流大气中的传输实验研究 被引量：3

16

作者 吴武明 杨轶 +2 位作者 司磊 周朴 陈金宝 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期3-4,共2页

进行了六路100W量级光纤非相干合成光束在实际大气湍流中的传输实验,将六路光斑直径为9mm的单模光纤光束分别扩束,扩束后的光斑直径为90mm。基于倾斜镜的合束系统来控制各路光束的指向,在不同强度的湍流条件中,通过主镜口径为440mm的发... 进行了六路100W量级光纤非相干合成光束在实际大气湍流中的传输实验,将六路光斑直径为9mm的单模光纤光束分别扩束,扩束后的光斑直径为90mm。基于倾斜镜的合束系统来控制各路光束的指向,在不同强度的湍流条件中,通过主镜口径为440mm的发射系统水平聚焦传输至470m处。倾斜控制系统闭环工作时,一倍衍射极限内的桶中功率占目标处总功率的比值是开环工作时的1.7倍左右,随着大气湍流的强度变弱,此比值变大。 展开更多

关键词 光纤激光 非相干合成 大气湍流 倾斜控制

在线阅读 下载PDF 职称材料

非均匀网格的过渡湍流理论及其在大气边界层数值模拟中的应用 被引量：5

17

作者 刘小红 洪钟祥 《大气科学》 CSCD 北大核心 1995年第3期347-358,共12页

本文将Ｓｔｕｌｌ提出的均匀网格下的过渡湍流理论推广到非均匀网格情形，推广的非均匀网格的过渡湍流理论满足Ｓｔｕｌｌ提出的对过渡矩阵系数的要求并具有清晰的物理意义。然后，将非均匀网格的过渡湍流理论应用于一维大气边界层数值... 本文将Ｓｔｕｌｌ提出的均匀网格下的过渡湍流理论推广到非均匀网格情形，推广的非均匀网格的过渡湍流理论满足Ｓｔｕｌｌ提出的对过渡矩阵系数的要求并具有清晰的物理意义。然后，将非均匀网格的过渡湍流理论应用于一维大气边界层数值模式中，对Ｗａｎｇａｒａ资料进行了模拟，并与均匀网格情形进行了对比．计算表明，非均匀网格的过渡湍流模式能很好地模拟Ｗａｎｇａｒａ大气边界层平均量与湍流量的变化；本文非均匀网格的过渡湍流理论的推广。是可行的，它可能会在大气边界层数值模拟及其他方面（如：中尺度模式）得到应用。 展开更多

关键词 过渡湍流理论 大气边界层 非均匀网格 数值模拟

在线阅读 下载PDF 职称材料

湍流交换系数的水平非均匀对Ekman抽吸的影响研究 被引量：3

18

作者 潘益农 伍荣生 王元 《南京大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2001年第6期773-780,共8页

利用地转动量近似理论 ,讨论了湍流交换系数 (K)存在水平非均匀的条件下 ,边界层顶Ekman抽吸 ,研究表明 :K的水平变化对Ekman抽吸有明显的影响 ,这种影响决定于边界层内的气压场、边界层顶的风场和K的梯度之间的关系 ,在气旋性涡旋中 ,... 利用地转动量近似理论 ,讨论了湍流交换系数 (K)存在水平非均匀的条件下 ,边界层顶Ekman抽吸 ,研究表明 :K的水平变化对Ekman抽吸有明显的影响 ,这种影响决定于边界层内的气压场、边界层顶的风场和K的梯度之间的关系 ,在气旋性涡旋中 ,当K由涡旋中心向外增大时 ,它增加边界层顶的Ekman抽吸 ,反之 ,减少Ekman抽吸 .Ekman抽吸增加的幅度与K的梯度值有关 。 展开更多

关键词 湍流交换系数 水平非均匀 EkMAN抽吸 边界层 地转动量近似理论 大气动力学

在线阅读 下载PDF 职称材料

部分相干月牙形光束在非Kolmogorov谱中的漂移 被引量：6

19

作者 周正兰 袁扬胜 +2 位作者 束杰 徐翔 屈军 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期579-584,共6页

为了探究部分相干月牙形光束在非Kolmogorov谱中漂移的演化规律,采用拓展Huygens-Fresnel原理,得到了相应的解析表达式,并运用MATLAB进行了数值模拟.结果表明,在非Kolmogorov谱中,部分相干月牙形光束的漂移分别随着各向异性参量的增大... 为了探究部分相干月牙形光束在非Kolmogorov谱中漂移的演化规律,采用拓展Huygens-Fresnel原理,得到了相应的解析表达式,并运用MATLAB进行了数值模拟.结果表明,在非Kolmogorov谱中,部分相干月牙形光束的漂移分别随着各向异性参量的增大、湍流内尺度的增大、湍流外尺度的减小、结构常数的减小而降低;与各向同性湍流相比,各向异性湍流对漂移的影响较小;月牙形光束的最大光强位置的离轴距离分别随着波长、光束阶数的增大而增大,随着相干长度的增大而减小.月牙形光束由于最大光强位置的离轴特性,有利于绕过障碍物传输,所得结论对实际光通信有一定参考价值. 展开更多

关键词 大气光学 部分相干月牙形光束 惠更斯-菲涅耳原理 非kolmogorov谱 大气湍流 漂移

在线阅读 下载PDF 职称材料

部分相干Airy涡旋光束在非Kolmogorov谱中的模态强度 被引量：3

20

作者 高金全 周正兰 +2 位作者 徐华锋 吴彬 屈军 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期522-529,共8页

为了探究部分相干Airy涡旋光束在非Kolmogorov谱中模态强度的演化规律,基于广义的Huygens-Fresnel原理和Rytov近似理论,推导了部分相干Airy涡旋光束的轨道角动量模态概率的解析式。结合MATLAB的数值模拟,研究了部分相干Airy涡旋光束在非... 为了探究部分相干Airy涡旋光束在非Kolmogorov谱中模态强度的演化规律,基于广义的Huygens-Fresnel原理和Rytov近似理论,推导了部分相干Airy涡旋光束的轨道角动量模态概率的解析式。结合MATLAB的数值模拟,研究了部分相干Airy涡旋光束在非Kolmogorov谱湍流大气中传输时湍流参量和波束参量与涡旋模态强度的关系,对部分相干Airy涡旋光束的相干宽度在传输过程中对模态强度的影响进行了理论分析。结果表明,选取拓扑荷数较小、主亮环半径较大、波长较长的部分相干Airy涡旋光束能有效减缓湍流效应的影响,减小强湍流中模态间的串扰;较大的湍流谱幂指数和较小的探测器孔径直径能提高部分相干Airy涡旋光束的模态强度;与完全相干涡旋光束相比,部分相干涡旋光束具有较强的湍流阻力,在大气湍流中能有更好的传输性能,相干性较差会导致螺旋谱分布弥散。这些结果对自由空间光通信的研究具有一定的参考价值。 展开更多

关键词 大气光学 非kolmogorov谱 惠更斯-菲涅耳原理 部分相干Airy涡旋光束 误比特率

在线阅读 下载PDF 职称材料