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根据瞬态四维(4D)热晕程序,研究了激光大气传输中热晕瞬变效应及如何过渡到等压近似下的热晕状态,并与等压近似下4D热晕程序计算结果作了对比,在大约四倍流体力学时间,瞬态4D热晕程序计算结果逼近等压近似下的结果;另外,还作了相位补偿计算,对光强每平方厘米几千瓦的情况,在理想的自适应光学系统动力学条件下,瞬变阶段的热畸变能相当有效地实时补偿。 相似文献
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从小尺度热晕线性理论出发,在non-Kolmogorov谱的基础上,得到了non-Kolmogorov谱湍流下热晕相位补偿的Strehl比表达式,分析了湍流谱对高能激光的相位补偿的影响.研究结果表明湍流谱对湍流热晕效应的相位补偿有重要的影响.在相同的湍流菲涅耳数下,当谱指数越接近于3时补偿效果越差,谱指数接近于4时补偿效果越好.在相同大气相干长度条件下或在相同湍流折射率常量条件下,当谱指数接近于3时,Strehl比随热晕效应的增强而下降变快,当湍流谱指数逐渐接近于4时,Strehl比下降速度变慢.其原因是随着湍流谱指数的增大,湍流热晕相互作用引起的对数振幅起伏增长变慢. 相似文献
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由于相位补偿不稳定性的存在,大气热晕效应的相位校正一直是研究人员十分关心的问题。对变形镜驱动器影响函数耦合矩阵进行正交化获得了按照空间频率划分的变形镜本征模式,建立了采用变形镜本征模式进行波前重构的数值模型,对基于该波前重构方法的自适应光学系统校正大气热晕进行了数值模拟。数值模拟结果表明,与直接斜率法相比,变形镜本征模式法可以通过本征模式的选择,改变校正相位的空间频率成分,消除空间高频成分对热晕校正的影响,从而抑制相位补偿不稳定性的发生,提高自适应光学系统闭环控制的稳定性和对大气热晕的校正效果。 相似文献
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本工作用包括热晕、湍流和风等效应的等压近似下四维激光传输程序,数值计算了激光大气传输中的整束热畸变效应及其理想相位补偿,得到了各种情况下的激光大气传输畸变图象,并分析了热晕和湍流的相互作用。另外,还讨论了时、空步长的选取原则。 相似文献
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根据Pegg-Barnett位相定义, 计算了一种新的奇偶非线性相干态的位相概率分布函数, 利用数值计算方法研究了它们的位相统计性质. 数值计算结果表明:新的奇偶非线性相干态的位相特性与通常奇偶相干态的位相特性截然不同. 相似文献
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利用f-谐振子的产生和湮灭算符的逆算符,构造了两个非线性压缩单光子态,并借助于Pegg—Barnett位相算符公式和数值计算方法,研究了它们的位相概率分布。结果表明,两个非线性压缩单光子态的位相概率分布不同;与通常的压缩单光子态、非线性压缩真空态不同,在这两个非线性压缩单光子态中,其位相概率分布能明显地反映出不同的量子位相信息和干涉特性。 相似文献
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本文讨论了非线性光学中的一个重要问题──位相匹配.分析了位相匹配的实质,说明最佳的位相匹配条件就是使非线性介质中产生的非线性极化所辐射的新光场得到最大的相长叠加.从这个基本点出发,讨论了平面波、高斯光束波以及在球状颗粒情况中得到最佳非线性转换的途径. 相似文献
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对高能激光在大气中传输时产生的热晕效应及其相位补偿进行了室内仿真实验测量,获得了自适应光学系统开闭环时用来衡量光束传输效果参量(如远场的光斑图像、质心漂移、二阶矩半径、及Strehl比等)。结果表明,Bradley-Hermann热畸变参数在300范围内,自适应光学系统相位补偿效果显著,Strehl比基本大于0.4。然而随着热畸变效应的进一步加强,出现相位补偿不稳定性现象,补偿效果变差。另外,对自适应光学系统开闭环时的实验结果分别与薄透镜近似分析理论及几何光学近似理论作了比较。比较结果表明:薄透镜近似理论与未补偿时的实验结果吻合较好,而几何光学近似理论与补偿后的实验结果存在较大的偏差。 相似文献
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自适应光学系统的数值模型 总被引:7,自引:3,他引:4
本文讨论了有限单元变形镜自适应光学系统的数值模型及其算法,建立了一个反映自适应光学系统各组成部分的数值模拟程序,并利用这个程序对激光大气传输湍流效应的位相补偿进行了数值模拟,其中包括大气相干长度,非等晕性及自适应光学系统的有限响应带宽对补偿效率的影响。 相似文献
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在采用冻结湍流假设和几何光学近似的条件下,得到了经自适应光学系统校正后的剩余波前相位扰动的结构函数,进而根据剩余相位结构函数与系统Strehl比的关系,求出自适应光学系统的补偿效果受系统的时空传递函数,大气湍流,光波传播路径上的横向风,观察目标的旋转角速度以及系统时间延迟影响情况的解析表达式。 相似文献
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水平大气中横向风对自适应光学系统性能的影响 总被引:4,自引:2,他引:2
从理论上分析了光波在水平大气中传播时传播路径上的横向风对理想补偿系统和时间带宽有限的自适应光学系统性能的影响,得到了自适应光学系统的Strehl比与横向风速之间的解析表达式,并据此得到了一批计算结果。这些结果表明横向风对自适应光学系统的补偿功能有很严重的影响,随着横向风速的增大,系统的Strehl比迅速降低,特别是对于一定接收口径的系统,当横向风速超过一定的阈值后,加了补偿的光波的成像效果比不加补 相似文献
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自适应光学对大气扰动波前的补偿效果研究 I.水平大气传输时的结果分析 总被引:1,自引:0,他引:1
讨论了光波在水平大气湍流中传输时的情况。计算结果表明自适应光学系统的补偿效果与光波传播路径上的横向风有很大的关系。大气湍流的强度越大,自适应光学系统的截止频率越高,横向风的影响也越大。计算结果还表明在相同的r0或者相同的大气湍流强度下,球面波所受大气扰动的自适应光学补偿效果受横向风的影响要比平面波的厉害。本文还将理论分析的结果和数值模拟的结果进行了比较,表明数值模拟结果受横向风的影响比理论分析结果受横向风的影响大。最后,文中分析了以上现象并对此作出了合理的解释 相似文献
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激光在大气中长距离传输时所产生的相位不连续点的数目与位置不仅与大气湍流和传输距离有关,而且与传输的激光波长有关。由于对主激光进行补偿的相位是从畸变的信标光场中获得的,当畸变光场中出现相位不连续点后,畸变光场的相位由连续相位部分和不连续相位部分组成,不连续相位部分直接与畸变光场中出现的相位不连续点的数密度和其所在的位置有关,一般情况下,主激光的波长与信标光的波长是不同的,因此当主激光的波长一定后,为了对不连续相位进行补偿,以便提高强湍流效应条件下的自适应光学校正能力,必须要考虑合作信标的波长。计算结果表明,考虑了不连续相位的影响后,虽然对主激光的校正效果有所改善,但对不同波长的信标改善的效果并不相同,只有信标光波长稍长于主激光的波长时,校正效果才有明显的改善。 相似文献