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径向部分相干光束在各向异性非Kolmogorov湍流中的传输  
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【英文篇名】 Propagation of Radial Partially Coherent Beams in Anisotropic Non-Kolmogorov Turbulence
【下载频次】 ★★★★
【作者】 王铭淏; 元秀华; 李军; 周小歆; 李奇; 周泽宇;
【英文作者】 Wang Minghao; Yuan Xiuhua; Li Jun; Zhou Xiaoxin; Li Qi; Zhou Zeyu; School of Optical and Electronic Information; Huazhong University of Science and Technology;
【作者单位】 华中科技大学光学与电子信息学院;
【文献出处】 光学学报 , Acta Optica Sinica, 编辑部邮箱 2018年 03期  
期刊荣誉:中文核心期刊要目总览  ASPT来源刊  CJFD收录刊
【中文关键词】 光通信; 自由空间光通信; 光场调控; 波动光学仿真; 大气湍流; 光场传播;
【英文关键词】 optics communications; free space optical communications; optical field manipulation; wave optics simulation; atmospheric turbulence; wave propagation;
【摘要】 具有中心对称相干度分布的非均匀部分相干光,即径向部分相干光束(RPCB),可以有效降低大气湍流引起的光束闪烁,改善接收质量。应用波动光学仿真方法,比较研究了相干高斯光束、高斯谢尔模光束和具有凸型高斯型、超高斯型相干度分布的径向部分相干光束在各向异性的非Kolmogorov湍流中的传输特性,从远场光强分布和孔径平均闪烁指数等方面分析了湍流的各向异性参数和非Kolmogorov功率谱指数对远场光束质量的影响。仿真结果显示,光束的接收质量随功率谱指数的增大而持续劣化;同时,各向异性湍流会导致远场光斑呈椭圆形分布,因而在接收端使用等面积的椭圆接收孔径替代圆形孔径,可以显著降低接收机的孔径平均闪烁指数。总体而言,径向部分相干光束在各向异性非Kolmogorov湍流中,特别是在接收孔径较小的情况下,具有优于完全相干光和高斯谢尔模光束的传输性质。
【英文摘要】 Nonuniformly correlated partially coherent beams with radially symmetric coherence distributions,i.e.,the radial partially coherent beams(RPCBs),can alleviate the scintillation induced by atmospheric turbulence and thus benefit the reception performance.We use wave optics simulation to study the propagation characteristics of coherent Gaussian beams,Gaussian Schell-mode beams,and RPCBs with convex Gaussian and super-Gaussian coherence distributions through anisotropic non-Kolmogorov turbulence.The effects o...
【基金】 国家自然科学基金(61275081)
【更新日期】 2018-05-10
【分类号】 O436
【正文快照】 0306003-1光束在大气湍流信道中传输时,会发生波前畸变和传输方向的随机偏折,在远场导致严重的光强起伏(又称“闪烁”)和光束漂移,致使接收机端光信号衰落、信噪比降低,因此湍流效应是限制自由空间光通信(FSO)系统性能的主要因素[1-4]。长期以来对湍流中光束传输的研究大多基于

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