大气湍流中贝塞尔-高斯涡旋光束传播性能分析

• 作者: 牛化恒 韩一平
• 来源期刊: 激光技术
• 学科: 工学
• 关键词: 光通信 自由空间 大气湍流 随机相位屏 贝塞尔-高斯涡旋光束
• 年，卷（期）: 2017,（3）
• 所属期刊栏目: 激光与光电子技术应用
• 页码范围: 451-455
• 页数: 5页
• 分类号: TN929.12
• 字数: 3223字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2017.03.029

摘要

为了研究涡旋光束在湍流大气中的传输特性,根据广义的惠更斯-菲涅耳原理,采用基于快速傅里叶变换的功率谱反演法,对贝塞尔-高斯光束在大气湍流中的传输过程进行了理论分析和数值仿真;采用次谐波补偿法产生随机相位屏来模拟大气湍流,解决了大气湍流模拟时存在低频成分不足的问题.结果表明,除了湍流强度外,传输距离、拓扑荷数、激光波长等也成为影响贝塞尔-高斯涡旋光束质量的主要因素;湍流越强,光束的环形光强越弱,相位畸变越严重,光强起伏越明显,且逐渐退化为普通高斯光束;随着传输距离的增加,涡旋光束扩散现象明显,最终退化为普通高斯光束;波长越长,则涡旋光束抑制湍流能力越强,环形光强越强,相位畸变程度会得到逐步改善;拓扑荷数越小,涡旋光束会最先退化为普通高斯光束,相位畸变程度越弱.该结果对于研究涡旋光束在自由空间光通信中的传输是有帮助的.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	韩一平	西安电子科技大学物理与光电工程学院	32	197	9.0	13.0
2	牛化恒	西安电子科技大学通信工程学院	2	11	2.0	2.0