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多色部分相干偏心光束在non-Kolmogorov湍流中的传输
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:Acta Physica Sinica
  • 时间:2013
  • 页码:144211-
  • 分类:O436.1[机械工程—光学工程;理学—光学;理学—物理]
  • 作者机构:[1]四川师范大学物理学院,成都610068
  • 相关基金:国家自然科学基金(批准号:61178070) 四川高校科研创新团队建设计划(批准号:12TD008)资助的课题
  • 相关项目:湍流大气中激光能量输运的相关问题研究
中文摘要:

推导了多色部分相干偏心光束在non-Kolmogorov湍流中传输的总光强、轴上光谱、相干度的解析表达式,研究了光束偏心参数β、湍流广义指数α和源光谱带宽Ω对激光传输特性的影响.研究表明:β越大,则光束重心偏离传输轴越远,相干度的不对称性越明显,但是,β对轴上光谱几乎没有影响;湍流广义指数α对总光强、轴上光谱和相干长度的影响是非单调的,当α=3.1时,湍流对光束传输特性的影响最大.值得指出的是:在某些传输距离处,不同α对应的轴上光谱位移量相同;在某些传输距离处,轴上光谱位移量为零,且该传输距离与Ω无关,但湍流使得该传输距离缩短.所得结论对多色部分相干偏心光束在湍流大气中传输的相关应用具有重要意义.

英文摘要:

In this paper, the analytical expressions for the total intensity, the on-axis spectrum and the degree of coherence of polychromatic partially coherent decentred laser beams propagating in non-Kolmogorov turbulence are derived. The influences of the beam decentred parameter β , the fractal constant α of the atmospheric power spectrum, and the bandwidth Ω of spectrum on propagation property are studied. It is shown that the larger the value of β , the bigger the deviation of centre of beam gravity from the propagation axiis, and the more unsymmetrical the coherence degree is. However, the on-axis spectrum is nearly independent of β . The influence of α on total intensity, on-axis spectrum and coherence degree is non-monotonic. When α = 3.1, the propagation properties are most affected by turbulence. It is mentioned that at certain propagation distances, the shifts of on-axis spectrum are the same for different values of α. Furthermore, the on-axis spectral shift disappears at other propagation distances which are independent of Ω , and these propagation distances decrease due to turbulence. The results obtained in this paper will be useful for the applications of polychromatic partially coherent decentred laser beams propagating in non-Kolmogorov turbulence.

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期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:欧阳钟灿
  • 地址:北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编:100190
  • 邮箱:apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649026
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3290
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49876