部分相干异常涡旋光束在大气湍流中的传输特性

发布时间：2024-03-23 23:11

　　研究了部分相干异常涡旋光束在湍流大气中传输时的光强特性和有效光斑尺寸。利用广义惠更斯-菲涅尔积分式推导了部分相干异常涡旋光束的互相干函数的表达式,并在此基础之上得到部分相干异常涡旋光束的光强和有效光斑尺寸的表达式。通过数值模拟分析了部分相干异常涡旋光束的归一化光强分布和有效光斑尺寸随空间相干长度和折射率常数的变化情况。研究结果表明:部分相干异常涡旋光束比完全相干异常涡旋光束受大气湍流的影响更小。而且随着空间相干长度的减小和大气折射率常数的增加,异常涡旋光束光强的中心点强度和有效光斑尺寸逐渐增加。

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【部分图文】：

图1AVB的归一化强度分布随空间相干长度σ的变化情况

基于光强表达式(5)和有效光斑尺寸表达式(7)进行数值模拟,以得到部分相干AVB的光强分布,以及空间相干长度σ和大气折射率常数Cn2对光强和有效光斑尺寸的影响,从而在实际应用中能找到上述两参数的相对合适的取值。参数取值为A=1,λ=632.8nm,m=n=1,w0=2mm,....

图2AVB的归一化强度分布随Cn2的变化情况

图2所示为当σ分别为∞和2mm时,AVB的归一化强度分布随Cn2的变化情况。由图2(a)和图2(b)对比可以发现,当AVB为完全相干光(σ=∞)时,Cn2取值不同,光强分布表现出较大的差异。而当AVB为部分相干光(σ=2mm)时,光强分布在不同Cn2时几乎一致。由此验证了部分....

图3部分相干AVB的有效光斑尺寸

图3为部分相干AVB的有效光斑尺寸随σ和Cn2的变化情况。由图可知随着传输距离的增加,光束逐渐展宽。而且σ越小和Cn2越大,有效光斑尺寸越大,这与图1所示结果一致。4结论

本文编号：3936610