汉克-贝塞尔光束在各向异性海洋湍流中轨道角动量传输特性分析

发布时间：2024-11-15 19:17

　　 基于Rytov近似理论,分析了各向异性海洋湍流中汉克-贝塞尔(HB)光束的交叉谱密度,研究了轨道角动量(OAM)模式探测概率、串扰概率及HB光束的螺旋相位谱,建立了各向异性海洋湍流中OAM模式探测概率模型。结果表明,HB光束在各向异性海洋湍流环境中发射OAM模式的探测概率高于在各向同性海洋湍流环境中的探测概率。并且随着各向异性因子的增大,海洋湍流对发射OAM模式探测概率的影响减小,串扰模式的探测概率也随之下降。

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【部分图文】：

图1给出了HB光束发射OAM模式以及串扰模式探测概率，随传输距离z的变化曲线。其中，HB光束发射OAM模式l0=1，海洋湍流参数为：温度方差耗散率χT=10-7K-2/s，湍流动能耗散率ε=10-3m2/s，平衡参数ω=-4。图1(a)为基于各向同性海洋湍流折射率功率谱得到的O....

图2给出了OAM模式l0=5的HB光束，在传输距离z=50m处，温度方差耗散率χT=10-7K-2/s，湍流动能耗散率ε=10-3m2/s，平衡参数ω=-4，不同各向异性因子下HB光束的螺旋相位谱，可以更清楚地看出，随着各向异性因子增大，接收端探测到的发射OAM模式的概率越大....

图5为平衡参数ω=-4，动能耗散率10-3m2/s-3，温度耗散率χT取5×10-7K2/s和1×10-6K2/s时，在不同各向异性因子海洋湍流中发射OAM模式的探测概率随传输距离z的变化。图5(a)、5(b)分别是基于各向同性海洋湍流折射率功率谱和各向异性海洋湍流折射率得....

图3各向异性因子ξ分别为1、3、6，不同的ω时，发射OAM模式的探测概率随z的变化曲线图5各向异性因子ξ分别为1、3、6，不同的χT时，发射OAM模式的探测概率随z的曲线变化

本文编号：4012107