基于修正大气谱的湍流相位屏高精度生成方法

发布时间：2021-05-25 12:45

　　为了更准确地反映湍流的实际特征,在光波的大气传输模拟中应采用修正大气折射率谱模型.本文针对该谱模型提出了一种高精度湍流相位屏生成方法.通过改变模型在低频区的采样设置,实现了基于修正大气谱的湍流相位屏高精度生成.通过与原始FFT法、次谐波法以及改进前的优化方法相比发现,本文提出的改进后的优化方法能将相位屏低频区域的最大相对误差从改进前的6.75%减小到1%,作为比较,原始FFT法在低频区的最大相对误差为22.99%,次谐波法为16.81%.利用该方法所生成的相位屏对高斯光束在湍流中的传输进行了模拟并对光束扩展和光束漂移等二阶统计特性进行了估计.结果表明,在弱扰动条件下,模拟结果和理论预测的结果是一致的;在强扰动条件下,随着距离的增加,模拟结果与理论结果偏差越来越大,其中光束扩展与理论预测的偏差最大可达6cm,而光束漂移可达1cm,这是由于理论模型无法预测漂移饱和现象而导致的.在与Von-Karman谱的模拟结果比较时发现,修正大气谱估计的光束扩展大于Von-Karman谱的估计且在光束漂移的预测中比Von-Karman谱更快的达到饱和,这正是修正大气谱高波数处存在"凸起"的结果.本文提出... 

【文章来源】：光子学报. 2020,49(06)北大核心EICSCD

【文章页数】：10 页

【文章目录】：
0 引言
1 基于修正大气谱的相位屏模型
2 相位屏生成及高斯光束传输模拟
3 光束扩展及光束漂移计算结果与分析
4 结论


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于引力搜索算法的湍流相位屏生成方法[J]. 张冬晓,陈志斌,肖程,秦梦泽,吴浩.  物理学报. 2019(13)



本文编号：3205363