节点文献

Non-Kolmogorov湍流下激光传输特性及相位屏仿真

The research of laser propagation characteristics and phase screen simulation on the condition of Non-Kolmogorov atmospheric turbulence

  • 推荐 CAJ下载
  • PDF下载
  • 不支持迅雷等下载工具,请取消加速工具后下载。

【作者】 熊准单欣艾勇于创利于虹

【Author】 XIONG Zhun;SHAN Xin;AI Yong;YU Chuangli;YU Hong;The 9th Designing of China Aerospace Science Industry Corp;School of Electronic Information, Wuhan University;

【机构】 中国航天科工集团第九总体设计部武汉大学电子信息学院

【摘要】 本文分析了Non-Kolmogorov湍流下平面波光强起伏、到达角起伏方差的解析结果,发现同一湍流强度下10/3 Non-Kolmogorov湍流对光束影响较Kolmogorov湍流小。借助Kolmogorov湍流相位屏数值模拟思想,推导了Non-Kolmogorov湍流相位屏的离散表达式,并给出仿真方法。采用改善的功率谱反演法(FFT法)分别模拟了Kolmogorov与Non-Kolmogorov湍流相位屏。通过对比模拟相位屏的相位结构函数与理论结果的差异,分析了FFT法模拟相位屏的准确性。结果表明,FFT法产生的相位屏在高空间频率部分与理论相符,在低空间频率部分明显偏离理论值,通过次谐波补偿的方法可有效改善低频不足,提高了相位屏仿真精度。

【Abstract】 Intensity scintillation and angle of arrival fluctuation characteristics for plane wave propagated through Non-Kolmogorov atmospheric turbulence were analyzed, and it was obvious that 10/3 Non-Kolmogorov turbulence had less influence on the beam than Kolmogorov turbulence at the same strength of turbulence. By means of numerical simulation for Kolmogorov turbulence phase screen(PS), the discrete expression of Non-Kolmogorov turbulence PS was derived and simulation method of which was also showed. Non-Kolmogorov and Kolmogorov turbulence PS was simulated respectively by means of corrected power spectrum method and Fourier transform(FFT). Compared the phase structure function and the theoretical results, the accuracy of FFT method was demonstrated. The results show that the high spatial frequency components of PS generated by FFT method accord with theoretical results and low spatial frequency components significantly deviate from theory value. The simulation situation can be efficiently improved based on addition of subharmonics.

【基金】 国家自然科学基金青年科学基金项目(11204220)
  • 【会议录名称】 第二届全国大气光学及自适应光学技术发展研讨会论文集
  • 【会议名称】第二届全国大气光学及自适应光学技术发展研讨会
  • 【会议时间】2015-11-15
  • 【会议地点】中国四川成都
  • 【分类号】TN24
  • 【主办单位】中国工程院信息与电子工程学部、国家自然基金委员会、中国光学工程学会、中科院自适应光学重点实验室、中科院大气成分与光学重点实验室
节点文献中: