部分相干离轴涡旋光束在大气湍流中的光强分布
本文关键词: 大气光学 光强分布 大气湍流 部分相干离轴涡旋光束 离轴距离 出处:《光学学报》2017年01期 论文类型:期刊论文
【摘要】:根据广义惠更斯-菲涅耳原理以及交叉谱密度函数,利用Kolmogorov湍流谱推导得到部分相干离轴涡旋光束在大气湍流中传输时光束的光强分布表达式,讨论了离轴距离、拓扑荷数、束腰宽度、相干长度、传输距离、湍流强度参数对光强分布的影响。仿真结果表明,拓扑荷数的大小不会改变暗核的位置;离轴距离的正负号决定了暗核移动的方向和光强集中区域的方向;暗核向上移动的距离随相干长度、束腰宽度的增大而减小,随传输距离、湍流强度的增大而增大;光斑展宽随相干长度、束腰宽度、传输距离、湍流强度的增大而增大。
[Abstract]:According to the generalized Huygens-Fresnel principle and the cross-spectral density function. The intensity distribution expression of partially coherent off-axis vortex beam propagating in atmospheric turbulence is derived by using Kolmogorov turbulence spectrum. The off-axis distance, topological charge number and waist width are discussed. The effects of coherent length, transmission distance and turbulence intensity parameters on the distribution of light intensity are investigated. The simulation results show that the size of topological charge number will not change the position of dark nuclei. The positive and negative sign of distance from the axis determines the direction of the dark nucleus movement and the direction of the concentrated region of light intensity. The distance of dark nucleus moving upward decreases with the increase of coherent length and beam waist width, and increases with the increase of propagation distance and turbulence intensity. The speckle broadening increases with the increase of coherent length, waist width, propagation distance and turbulence intensity.
【作者单位】: 西安理工大学自动化与信息工程学院;
【基金】:国家自然科学基金(61377080,60977054)
【分类号】:O436
【正文快照】: 涡旋光束与普通光束相比具有特殊的螺旋型相位结构,其涡旋中心光强为零且存在相位奇点,在光学微粒操控、生物医学以及通信传输等领域具有广阔的应用前景[1],已经成为近几年的研究热点[2-5]。在实际应用中,利用螺旋相位板产生涡旋光束时,螺旋相位板的中心很难与光束的中心对准,
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本文编号:1483941
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