反常涡旋光束在各向异性大气湍流中的漂移

• 作者: 杨盛凯 王晓艳 赵亮 徐勇根
• 来源期刊: 激光技术
• 学科: 地球科学
• 关键词: 大气光学 反常涡旋光束 各向异性大气湍流 漂移
• 年，卷（期）: 2021,（2）
• 所属期刊栏目: 激光与光电子技术应用
• 页码范围: 252-258
• 页数: 7页
• 分类号: O436|P425.2
• 语种: 中文
• DOI: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2021.02.022

摘要

为了研究部分相干反常涡旋光束在各向异性大气湍流中的漂移特性,基于各向异性非Kolmogorov大气湍流谱模型,利用几何光学近似与Rytov近似解得到了部分相干反常涡旋光束(PCAVB)在各向异性湍流中传输的光束漂移解析式,并对该漂移解析式进行数值模拟.研究了拓扑荷、相干长度、各向异性因子、折射率结构常数等光束参量及湍流参量对PCAVB在湍流中的均方根光束漂移与相对光束漂移的影响.结果表明,相干性越好的反常涡旋光束,会使光束在各向异性湍流中的漂移现象变得更严重;随拓扑荷数的增加,可以一定程度降低湍流对光束漂移的影响;湍流随各向异性因子的增大,对部分相干反常涡旋光束的漂移影响明显减弱;广义指数参量在3～3.3范围增长时,对PCAVB均方根漂移与相对漂移影响最大,而在3.3～4之间增长时,对光束均方根漂移与相对漂移影响逐渐减弱.此研究对反常涡旋光束在各向异性大气湍流中的传输提供了一种理论模型参考.