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相似文献
 共查询到19条相似文献,搜索用时 171 毫秒
1.
 对部分空间和部分光谱相干2维高斯-谢尔模型脉冲光束在自由空间传输的光谱和时间特性做了详细的数值研究。结果表明,部分空间和部分光谱相干高斯-谢尔模型脉冲光束在自由空间传输中发生了光谱移动,光谱移动与场点位置、空间相关长度和时间相干长度有关。在轴上,光谱出现蓝移,相对光谱移动随传输距离的增加而增大,随空间相关长度和时间相干长度的增加而减小,并逐渐趋于一定值。在轴外,光谱出现蓝移和红移,并与空间相关长度和时间相干长度有关。脉冲时间波形不变,对所得主要结果做了物理解释。  相似文献   

2.
从部分相干光的传输理论出发,采用傅里叶变换法,推导出聚焦部分空间相干部分光谱相干厄米一高斯脉冲光束的光谱和光谱相干度的解析表达式,并用以研究了聚焦场的相干特性.研究结果表明,聚焦光束的光谱相干度与空间相关长度、时间相干长度和光束阶数有关.时间相干长度的减小将引起光谱相干度的减小,但光谱相干度的空间分布特性不受影响.随着光束阶数的增大,光谱相干度会出现振荡,且光束阶数越大,空间相关长度越小,振荡越明显.  相似文献   

3.
平顶光束通过湍流大气传输的光谱特性   总被引:7,自引:2,他引:5  
采用Rytov相位结构函数二次近似的方法,推导出了平顶光束在湍流大气中的光谱传输方程,详细研究了其光谱特性,并给出了合理的物理解释。研究表明,轴上点光谱为蓝移,随着离轴距离的增大,光谱由蓝移逐渐变为红移,轴外点存在多阶光谱跃变现象。随着湍流的增强,光谱位移量和光谱跃变量减小、光谱跃变现象消失。特别分析了平顶光束与高斯谢尔模型(GSM)光束通过湍流大气传输的光谱跃变之间存在的差异。  相似文献   

4.
张艳  文侨  张彬 《物理学报》2006,55(9):4962-4967
根据Li提出的平顶光束模型和部分相干光理论,推导出部分相干平顶光束在线性增益(损耗)介质中传输的光谱分布解析表达式,定量研究了部分相干平顶光束在线性增益(损耗)介质中传输的光谱特性,分析了近场和远场轴上光谱的变化特点,以及介质的增益(损耗)特性、光源的中心频率、空间相干参数以及谱宽等因素对光谱变化的影响. 研究结果表明,部分相干平顶光束在线性增益(损耗)介质中传输时,光源的中心频率、光谱宽度、空间相干参数对相对谱移量影响较大,但对光谱分布随传输距离的总体变化趋势影响较小,而光谱分布随传输距离的总体变化趋势则主要由平顶光束的阶数所决定. 关键词: 部分相干平顶光束 光谱特性 谱移 线性增益(损耗)介质  相似文献   

5.
杨帆  季小玲 《光子学报》2014,38(11):2948-2952
基于相干性和偏振性统一理论,采用Rytov相位结构函数平方近似推导出了部分相干电磁平顶光束在湍流大气中传输的偏振度、相干度和光谱强度公式,并研究了湍流对其传输特性的影响.研究表明,偏振度和相干度与源光谱的带宽无关.大气湍流使得不同阶数的部分相干电磁平顶光束的偏振度经长程传输后均趋于其初始值.大气湍流使得部分相干电磁平顶光束与电磁高斯-谢尔模型光束相干度的差别减小,并导致相干度的振荡和相位奇异现象消失.大气湍流使得相干性较好的部分相干电磁平顶光束的光谱跃变现象消失.  相似文献   

6.
陈晓文  汤明玥  季小玲 《物理学报》2008,57(4):2607-2613
基于广义惠更斯-菲涅耳原理,并采用Rytov相位结构函数二次近似,推导出了部分相干厄米-高斯(H-G)光束通过大气湍流传输的光谱相干度公式,研究了湍流对光束的空间相干特性的影响.研究表明,部分相干H-G光束通过大气湍流传输其光谱相干度会出现振荡和相位奇异现象,但随着湍流的增强,振荡减弱,直至振荡和相位奇异现象消失,这一特性与高斯-谢尔模型光束的差异很大.光束的相干参数越小,光束空间相干性受湍流的影响也越小.此外,还研究了光谱相干度二阶矩宽度与光谱强度二阶矩宽度间的关系,得到一些有意义的结果,并给出了合理的 关键词: 部分相干厄米-高斯光束 大气湍流 光谱相干度 二阶矩宽度  相似文献   

7.
大气湍流对部分相干电磁平顶光束传输的影响   总被引:1,自引:1,他引:0  
基于相干性和偏振性统一理论,采用Rytov相位结构函数平方近似推导出了部分相干电磁平顶光束在湍流大气中传输的偏振度、相干度和光谱强度公式,并研究了湍流对其传输特性的影响.研究表明,偏振度和相干度与源光谱的带宽无关.大气湍流使得不同阶数的部分相干电磁平顶光束的偏振度经长程传输后均趋于其初始值.大气湍流使得部分相干电磁平顶光束与电磁高斯一谢尔模型光束相干度的差别减小,并导致相干度的振荡和相位奇异现象消失.大气湍流使得相干性较好的部分相干电磁平顸光束的光谱跃变现象消失.  相似文献   

8.
基于广义惠更斯-菲涅耳原理和交叉谱密度函数,对高斯型非均匀关联的部分相干光束在大气湍流中的传输特性进行了研究.结果表明,部分相干光的相干度的变化和源平面的高斯调制半宽、传输距离等有着密切关系.在传输过程中,初始平面相干度分布存在突变,在传输过程中消失;光束中两点的相干度随着传输距离的增加先增大后减小,并且相干度的分布由非均匀分布变成均匀分布.这种非均匀关联的部分相干光束在激光通信领域具有广阔的应用前景.  相似文献   

9.
部分相干双曲余弦-高斯光束的传输特性和空间整形   总被引:1,自引:0,他引:1  
 通过加入高斯项的空间相干度,引入部分相干双曲余弦-高斯(ChG)光束,推导出部分相干ChG光束通过近轴ABCD光学系统传输的解析表达式,并用以研究其传输特性和空间整形。结果表明,部分相干ChG光束的光强分布不能保持传输不变性,其光强分布不仅与传输距离和离心参数有关,而且还与空间相干参数有关。在传输距离固定时,适当改变部分相干ChG 光束的离心参数和空间相干参数,可实现光束的空间整形。光束质量因子随空间相干性的增大和离心参数的减小而减小。高斯-谢尔模型光束和完全相干ChG光束可作为部分相干ChG光束的特例处理。  相似文献   

10.
杨爱林  林强 《物理学报》2014,63(20):204101-204101
研究了部分相干Airy光束在湍流大气中传输时的偏振特性,偏振保持度作为衡量偏振传输效果的一个重要参数.结果表明:部分相干Airy光束在湍流大气中传输足够远时,其偏振度会变回到初始值;而在自由空间中传输,光束的偏振度会保持在某一个特定值;在湍流大气中,当光束传输距离不是很远时,光束对称轴上的偏振度分布为Airy函数,但是当传输足够远时,该偏振度分布逐渐趋向于类高斯状;光束的束腰半径越大,相干长度越长,越有利于光束传输后偏振的保持;存在一个指数截断因子,使得光束的偏振保持度很差.这些结论对于Airy光束在通信领域中的应用具有重要的意义.  相似文献   

11.
Based on the extended Huygens–Fresnel integral, the analytical formulae for the cross-spectral density matrix of the partially coherent radially polarized beams diffracted at a circular aperture in turbulent atmosphere are derived. The unapertured and free-space cases can be viewed as the special cases of our general result. By using the degree of coherence formula, the spatial correlation properties of the apertured partially coherent radially polarized beams in turbulent atmosphere are studied. The analyses indicate that the spatial correlation of the apertured partially coherent radially polarized beams are more affected by the atmospheric turbulence with the larger structure constant, the smaller truncation parameter, the larger coherence length, and the farther propagation distance.  相似文献   

12.
The polychromatic partially coherent electromagnetic Cosh-Gaussian (EChG) beam is introduced and taken as a typical example of polychromatic partially coherent electromagnetic beams. Based on the unified theory of coherence and polarization, the expressions for the spectrum and the degree of polarization of polychromatic partially coherent EChG beams in the turbulent atmosphere are derived, and the conditions for keeping polarization invariance and for determining the position where the degree of polarization becomes zero along the propagation path are also given. It is shown that the normalized spectrum is close to the normalized source spectrum due to turbulence. The reasonable physical explanation of spectral shift is given. On the other hand, the bandwidth does not affect the degree of polarization, and the degree of polarization tends to the value at the source plane due to turbulence in the long-propagation distance limit. The spectrum and polarization of polychromatic electromagnetic Gaussian Schell-model (EGSM) beams and electromagnetic Gaussian (EG) beams in turbulence are treated as special cases of polychromatic partially coherent EChG beams.  相似文献   

13.
部分相干空心光束在湍流介质中的传输特性   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
王涛  蒲继雄 《物理学报》2007,56(11):6754-6759
根据广义的惠更斯-菲涅耳原理,得到了相干度为零阶贝塞耳函数的部分相干空心光束在湍流介质中传输特性的理论公式.据此研究了这种光束在湍流介质中的传输变化规律.研究结果表明,湍流介质的强弱,光源的相干性以及光源光斑大小均会影响光束的传输特性.  相似文献   

14.
部分相干涡旋光束在湍流大气中的传输特性   总被引:1,自引:0,他引:1  
根据广义的惠更斯-菲涅耳原理,推导了部分相干涡旋光束在湍流介质中传输时光强分布情况的理论公式,详细研究了部分相干涡旋光束在湍流介质中的传输变化规律。研究结果表明,湍流介质的强弱,光源的相干性以及光束所带拓扑电荷数大小均会影响光束传输特性。  相似文献   

15.
Normalized intensity distribution, the complex degree of coherence and power in the bucket for partially coherent controllable dark hollow beams (DHBs) with various symmetries propagating in atmospheric turbulence are derived using tensor method and investigated in detail. Analytical results show that, after sufficient propagation distance, partially coherent DHBs with various symmetries eventually become circular Gaussian beam (without dark hollow) in turbulent atmosphere, which is different from its propagation properties in free space. The partially coherent DHBs return to a circular Gaussian beam rapidly for stronger turbulence, higher coherence, lower beam order, smaller p or smaller beam waist width. Another interesting observation is that the profile of the complex degree of coherence attains a similar profile to that of the average intensity of the related beam propagating in a turbulent atmosphere. Besides the laser power focusablity of DHBs are better than that of Gaussian beam propagating in turbulent atmosphere.  相似文献   

16.
Based on the extended Huygens-Fresnel principle, the spectrum of twist anisotropic Gaussian Schell-model (TAGSM) beams propagating through turbulent atmosphere is derived analytically by using the partially coherent complex curvature tensor. The relative spectral shift of TAGSM beams propagating through turbulent atmosphere is closely related with the strength of atmospheric turbulence, the beam’s parameter and the radial coordinate. The on-axis spectral shift of TAGSM beams propagating through turbulent atmosphere changes from blue shift to red shift with the increasing of the propagation distance z, and at a certain propagation distance z, there exists a rapid transition of the spectrum at the critical position rc.  相似文献   

17.
On the basis of the extended Huygens–Fresnel integral formula, analytical propagation formulae for radially polarized partially coherent beam propagating in turbulent atmosphere are derived, and some analyses are illustrated by numerical examples. It is shown that the structure constant of turbulent atmosphere and the initial coherence length have significant influence on the degree of polarization and coherence for radially polarized partially coherent beam.  相似文献   

18.
With the help of the tensor method, the analytical expression for the cross-spectral density of the radial partially coherent flat-topped array (RPCFTA) beams propagating in a turbulent atmosphere is derived, where the correlated superposition and uncorrelated superposition are considered. The average intensity, the spatial coherence properties and power in bucket (PIB) of these kinds of beams are investigated in detail. It is shown by numerical results and analysis that the average intensity and the spatial coherence of the correlated or uncorrelated RPCFTA beams will change on propagation and this change is dependent upon the correlation of the source's beamlets and atmospheric turbulence. In addition, the comparisons of the average intensity and the spatial coherence between the correlated and the uncorrelated RPCFTA beams propagating both in turbulent atmosphere and in free space are also given, and some interesting results are obtained. The laser power of focus ability of the single PCFT beam is worse than that of the correlated RPCFTA beam and but better than that of the uncorrelated RPCFTA beam when propagation distance in turbulent atmosphere is far-field plane.  相似文献   

19.
湍流大气中斜程传输部分相干光的光束扩展   总被引:4,自引:1,他引:3  
张晓欣  但有全  张彬 《光学学报》2012,32(12):1201001
运用维格纳分布函数与广义惠更斯菲涅耳原理,推导出部分相干光束在任意折射率起伏功率谱模型的大气湍流中斜程传输时,其束宽传输的一般解析表达式。在此基础上,以部分相干平顶(PCFT)光束为例,给出了PCFT光束在大气湍流中斜程传输的束宽扩展解析表达式。在合肥地区大气折射率结构常数高度分布模式下开展了数值计算和分析,并与水平传输时的结果进行了比较。研究结果表明,光束在斜程传输时的束宽不仅与光束阶数、空间相干度、束腰半径、湍流的强弱和传输距离有关,还与天顶角密切相关。光束的阶数越高,空间相干性越差,天顶角越小,则其束宽扩展受湍流的影响就越小。当天顶角小于60°时,大气湍流对斜程传输光束束宽的影响明显小于水平传输的情况。  相似文献   

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