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共有20条相似文献,以下是第1-20项 搜索用时 203 毫秒

1.  利用闪烁和漂移效应测量大气折射率结构常数的对比分析  被引次数:2
   马晓珊  朱文越  饶瑞中《强激光与粒子束》,2007年第19卷第4期
    在近海面大气边界层中进行了1 km路径的水平光传输实验,结果表明:利用闪烁和漂移效应推导的大气折射率结构常数之间存在着较大的差异。定量的理论分析揭示了两者不一致的原因在于:闪烁效应主要对路径中部的小尺度湍涡敏感,漂移效应则对发射端附近的大尺度湍涡敏感;随着内尺度变大,漂移效应测量的折射率结构常数将大于闪烁效应测量的折射率结构常数,当内尺度达到20 mm时,前者的测量结果是后者的3倍;当外尺度变小时,漂移效应的测量结果小于闪烁效应的测量结果,当外尺度仅为1 m时,前者的测量结果为后者的1/2;大气折射率3维功率谱的幂律的变化对测量结果的影响非常大,当幂律大于-11/3时,闪烁效应测量的折射率结构常数大于漂移效应测量的折射率结构常数, 最大差异接近于25倍, 当幂律小于-11/3时,漂移效应的测量结果大于闪烁效应的测量结果,两者的差异甚至可达两个量级。    

2.  内尺度对光强闪烁激光雷达测量结果的影响  
   赵琦  崔朝龙  黄宏华  朱文越  饶瑞中《光学学报》,2018年第5期
   利用Kolmogorov谱、修正Hill谱和Rytov改进模型三种大气湍流功率谱模型,得到了光强闪烁激光雷达探测路径上闪烁指数与大气折射率结构常数之间的关系。分析了不同内尺度下大气湍流强度的变化情况,并与不考虑内尺度的情况进行了比较。结合实验数据对比分析了内尺度对光强闪烁激光雷达在探测大气湍流时的影响程度,结果表明在内尺度的取值变化范围内,采用修正Hill谱时,理论上有限内尺度的折射率结构常数与不考虑内尺度时折射率结构常数的比值可达9,实验中传输距离为1020 m和2040 m的传输路径上两者最大偏差为0.4和0.1个量级;Rytov改进模型下,理论上有限内尺度的折射率结构常数与不考虑内尺度时折射率结构常数的比值可达6,实验中同样传输路径上两者最大偏差为0.6和0.3个量级。理论和实验结果表明:有限内尺度的折射率结构常数测量结果在一定程度上偏离不考虑内尺度的折射率结构常数,且影响程度与激光传输距离和内尺度的大小有关。因此,在光强闪烁激光雷达的大气湍流探测过程中,必须考虑内尺度效应。    

3.  大气对流边界层光传输的实验室模拟  被引次数:6
   袁仁民 曾宗泳 等《光学学报》,2001年第21卷第5期
   利用湍流池模拟大气对流边界层的光传输,同时测量了到达角起伏和光路上的温度脉动。结果表明,在混合层的上部,对数温度谱偏陡,和大气中的观测结果一致,到达角起伏谱也偏陡,但到达角起伏谱曲线反映了湍流在小尺度范围内具有各向同性的特征,此时利用温度脉动方法得到的折射率结构常数小。当边界层顶部逆温层消失,发展为完全对流状态时,温度谱幂率等于“-5/3”,到达角起伏谱害虫率等于“-8/3”,两种方法测量得到的折射率结构常数一致。    

4.  大气对流边界层光传输的实验室模似  被引次数:5
   袁仁民  曾宗泳  马成胜  肖黎明《光学学报》,2001年第21卷第5期
   利用湍流池模拟大气对流边界层的光传输 ,同时测量了到达角起伏和光路上的温度脉动。结果表明 ,在混合层的上部 ,对数温度谱偏陡 ,和大气中的观测结果一致 ,到达角起伏谱也偏陡 ,但到达角起伏谱曲线反映了湍流在小尺度范围内具有各向同性的特征 ,此时利用温度脉动方法得到的折射率结构常数小 ;当边界层顶部逆温层消失 ,发展为完全对流状态时 ,温度谱幂率等于“ - 5 3” ,到达角起伏谱幂率等于“ - 8 3” ,两种方法测量得到的折射率结构常数一致。    

5.  利用湍流廓线获得斜程大气相干长度的实验研究  被引次数:3
   翁宁泉  吴毅  汪建业  肖黎明  刘晓春  侯再红  汪超  吴晓庆  孙刚  龚知本《强激光与粒子束》,2004年第16卷第3期
    用两种方法获得有限高度斜程大气相干长度。一种方法用安置在测量铁塔上的温度脉动仪以及多普勒声雷达测量了大气边界层下部折射率结构常数廓线,用以计算有限高度球面波斜程大气相干长度;另一种方法用系留气球搭载一个点光源,在地面用差分光学系统接收球面波到达角起伏法测量了实时斜程大气相干长度。对实验结果进行了比较和分析,二者都反映了实际大气斜程相干长度的时间变化特点。两种方法结果的相关性比较好,因此两种方法都可以在大气光学传输研究中应用。最后在实验的基础上对湍流廓线计算球面波斜程大气相干长度作了讨论。    

6.  湍流折射率谱型对大气闪烁和相位起伏功率谱的影响  
   苑克娥  朱文越  饶瑞中《强激光与粒子束》,2010年第22卷第7期
    基于Taylor湍流冻结假设理论,在不同湍流折射率谱型条件下,推导得出了光波闪烁和相位起伏频谱的表达式;数值计算了湍流谱型中折射率标度指数、内尺度以及外尺度变化时对光波频谱的影响。结果表明:随着折射率起伏标度指数的增大,闪烁频谱的低频段不再仅为常数,高频段下降的幂率逐渐增大,同时相位频谱在整个起伏频率段下降的幂率越来越大;湍流内尺度的增加将引起光波频谱的高频段下降的幂率越来越大;而随外尺度的减小,闪烁频谱低频段的振幅减小,这种影响在大口径接收时较为明显,相位谱的低频段幂率减小。    

7.  湍流路径积分参量与湍流大气中光的传播效应  被引次数:5
   饶瑞中《光学学报》,1997年第17卷第1期
   根据光波在湍流大气中传播的理论分析了弱起伏条件下决定光波传播效应的折射率结构常数C^2n的各种路径积分参量之间的关系,导出了由光波的强度起伏所确定的等效折射率结构常数对计算大气相干长度与光波的到达角起伏,光束的扩展及漂移的相对偏差的表达式。针对折射率结构常数C^2n具有周期性,递减,递增和随    

8.  光纤布喇格光栅器件应力疲劳评价理论研究  
   景文博  赵思  付强  王晓曼  姜会林《光子学报》,2014年第41卷第7期
   在10℃~230℃温差下,对大气相干长度r0分别采用夏克-哈特曼的到达角起伏法、差分像运动法、波面法三种测量法和四象限探测器进行了测试和对比;对折射率结构常量Cn2及闪烁功率谱分别采用夏克-哈特曼和光电倍增管进行对比.实验结果表明:对于r0,在强湍流时四象限探测器比夏克-哈特曼的稳定性明显降低,且对夏克-哈特曼三种方法,差分像运动法可克服设备抖动等问题,但引入了方向上不一致的问题,波面法可有效避免该问题;对于Cn2,夏克-哈特曼比光电倍增管测量更稳定,拟合相关系数高达0.96;对于闪烁功率谱,由于噪音影响,在200℃时夏克-哈特曼比光电倍增管测得的最大频率高15 Hz;最后,通过对夏克-哈特曼子孔径的闪烁功率谱分析得出,若同一子孔径入射光强不在CCD响应的线性区间时无法准确测量闪烁功率谱,否则可通过不同子孔径可完成湍流均匀性的测量.这将为湍流池提供最优的测试方法及理论依据.    

9.  湍流内尺度对光波起伏频谱的影响  
   李岩  强希文  宗飞  赵军卫  韩燕  胡月宏  冯建伟《强激光与粒子束》,2010年第22卷第10期
    在不同湍流内尺度情况下,对大气湍流引起的光波光强闪烁和到达角起伏的时间频谱特征进行了实验研究。由于实际大气湍流的复杂性和不可控性,利用大气湍流模拟箱来生成具有不同内尺度的大气湍流实验环境。利用位置敏感探测器对光波的光强闪烁和到达角起伏进行了同时测量,并反演得到了光传输路径上的湍流内尺度。实验结果显示:湍流内尺度为2.7~5.0 mm,对应同一湍流内尺度,闪烁频谱和到达角起伏频谱在高频段以相同的幂指数关系下降,幂指数的绝对值与湍流内尺度的大小呈线性关系,随着内尺度的增大,频谱指数变化区间逐渐向低频方向移动。    

10.  根据到达角协方差测量大气湍流外尺度  
   黄宏华  姚永帮  饶瑞中《光学学报》,2007年第27卷第8期
   通过湍流大气中光波相位结构函数得到两点间的到达角协方差与大气湍流外尺度的关系,并利用差分到达角方差进行了归一化,进而得到大气湍流外尺度和差分到达角方差及到达角协方差的表达式。采用四孔到达角起伏测量仪进行了近地面水平路径的实验,测量结果表明在离地面6 m的高度上,湍流外尺度在4 m左右,并随时间变化,不同方向的测量结果有一些差别。    

11.  城市路径下激光光强起伏特性测量及链路余量估算  
   马晶  潘锋  谭立英  于思源《强激光与粒子束》,2007年第19卷第8期
    在城市环境下进行了3.5 km的激光大气传输实验。实验中对光强起伏和到达角起伏进行了同步测量,分析了接收光强起伏的统计特性以及传输路径上大气折射率结构常数的特性。基于实验结果,对自由空间光通信中不同闪烁指数下的衰落冗余以及不同探测阈值下的衰落概率进行了估算,从而为空间光通信系统的设计提供可靠的实验基础。    

12.  对流湍流池Fried相干长度的光学结构  被引次数:3
   张骏 曾宗泳《光学学报》,1996年第16卷第12期
   利用不同的方法,测量并比较了用自适应光学补偿实验的对流湍流池的相干长度,给出到达角起伏谱和起伏方差的概率分布,结果表明,在对流湍流池中,光束的到达角起伏谱满足“-8/3”幂,由于相位起伏服从正态分布,因此到达角起伏的方差呈X^2分布,到达角起伏在水平和垂直方向上的谱完全一致表明了湍流池湍流的各向同性特征,相干长度与对流湍流池上下温差的实验结果,符合以往对流湍流池的流体力学和热力学相心关系。    

13.  高斯波束在湍流大气斜程传输中的闪烁问题研究  被引次数:8
   易修雄  郭立新  吴振森《光学学报》,2005年第25卷第4期
   根据光波斜程传输理论以及随高度变化的ITU-R湍流大气结构常数模型,将水平传输的修正里托夫方法推广到了斜程传输问题中。导出了高斯波束入射时,在零内尺度湍流谱模型及考虑湍流内尺度效应和外尺度效应条件下,从弱起伏湍流区到强起伏湍流区闪烁指数随斜程里托夫方差变化的计算公式。讨论了不同传播高度、不同湍流内、外尺度对高斯波束斜程传输闪烁指数的影响。最后将有关数值计算结果与实验测量结果进行了比较和验证。    

14.  湍流特征光学测试对比  被引次数:1
   景文博  赵思  付强  王晓曼  姜会林《光子学报》,2012年第41卷第7期
   在10℃~230℃温差下,对大气相干长度r0分别采用夏克-哈特曼的到达角起伏法、差分像运动法、波面法三种测量法和四象限探测器进行了测试和对比;对折射率结构常量Cn2及闪烁功率谱分别采用夏克-哈特曼和光电倍增管进行对比.实验结果表明:对于r0,在强湍流时四象限探测器比夏克-哈特曼的稳定性明显降低,且对夏克-哈特曼三种方法,差分像运动法可克服设备抖动等问题,但引入了方向上不一致的问题,波面法可有效避免该问题;对于Cn2,夏克-哈特曼比光电倍增管测量更稳定,拟合相关系数高达0.96;对于闪烁功率谱,由于噪音影响,在200℃时夏克-哈特曼比光电倍增管测得的最大频率高15Hz;最后,通过对夏克-哈特曼子孔径的闪烁功率谱分析得出,若同一子孔径入射光强不在CCD响应的线性区间时无法准确测量闪烁功率谱,否则可通过不同子孔径可完成湍流均匀性的测量.这将为湍流池提供最优的测试方法及理论依据.    

15.  湿度起伏对可见光折射率结构常数影响的实验研究  
   汪平  吴晓庆《光学学报》,2014年第4期
   利用合肥郊区夏季三维超声风速计测量的虚温、风速和Li7500二氧化碳和水汽分析仪获得的水汽浓度资料,从两个方面研究湿度起伏对三维超声风速计测量可见光折射率结构常数C2n的影响。对超声虚温进行湿度修正后,得到真实温度,比较了由超声虚温和真实温度分别计算得到的温度结构常数C2T。另一方面,计算出温湿度相关项CTq和湿度结构常数C2q各自对C2n的贡献。结果显示真实温度计算得到的C2T与超声虚温计算得到的C2Ts有显著差别,很多时候两者的差异超过10%。CTq对C2n的贡献较大,可超过10%,不可忽略;而C2q对C2n的贡献很小,普遍低于5%,可以忽略。    

16.  大气中激光到达角起伏引起跟踪系统角误差的研究  
   李泽民  田文艳  齐文宗《光学与光电技术》,2010年第8卷第2期
   为研究大气结构常数、湍流特征尺度、跟踪距离以及接收孔径对激光跟踪系统角精度的影响,采用同时包含湍流内尺度和外尺度影响的综合湍流谱对大气湍流中激光到达角起伏引起的激光跟踪系统角误差进行了数值模拟。结果表明:激光跟踪系统测角精度与系统接收孔径大小有关,并随大气结构常数和跟踪距离的增大而降低;湍流内尺度和外尺度仅在有限范围内影响跟踪系统角精度。分析结果可为系统设计提供参考。    

17.  部分相干光在大气湍流中的到达角起伏  
   柯熙政  薛瑶《光子学报》,2016年第12期
   研究了部分相干高斯谢尔光束在大气湍流中的到达角起伏.主要采用湍流内外尺度的修正VonKarmon谱模型及广义惠更斯-菲涅尔原理和交叉谱密度函数推导出了部分相干光在大气湍流中的到达角起伏表达式.对比分析了湍流内外尺度、湍流强度、传输距离、源相干参数以及波长等参数对部分相干光在大气湍流水平路径上传输时的到达角起伏的影响.结果表明:随着传输距离的增加,到达角起伏越来越小;随着大气湍流内外尺度和源相干参数的增加,到达角起伏也越来越大;与部分相干光相比,完全相干光的到达角起伏受湍流影响很小;随着波长和湍流强度的减小,到达角起伏越来越小.    

18.  兰州地区夜间光强起伏特性实验  
   王惠琴  李源  胡秋  包仲贤  曹明华《光子学报》,2018年第4期
   在兰州地区夜间进行了链路长为610m的激光传输实验,研究了晴、阴、沙尘、雨夹雪天气下光强起伏的统计特性.采用闪烁法测量了不同天气下的大气折射率结构常数C_n~2,分析其最大值、最小值、均值和标准差,得到实验期间C_n~2值的范围为1.06×10~(-15) m~(-2/3)~1.05×10~(-13) m~(-2/3),均属于中等湍流;而且晴天和雨夹雪天气下C_n~2值以及起伏程度均大于阴天和沙尘天的值.同时,利用实测光强值分析了Rytov方差,结果表明:晴、雨夹雪、沙尘天气下光强起伏大部分时间属于弱起伏,有小部分时间跨入中等起伏区,而阴天下光强起伏均属于弱起伏,且晴天和雨夹雪天气下光强起伏大于阴天和沙尘天.通过对光强频数分布进行对数正态、Gamma-Gamma和指数威布尔非线性拟合,不同天气下光强起伏概率分布最为接近指数威布尔分布,其拟合优度均大于0.989 95,而在弱到中等起伏区,Gamma-Gamma分布拟合效果优于对数正态分布.    

19.  低平流层下温度结构常数和温度起伏谱幂率廓线的探空测量  
   吴晓庆  黄宏华  钱仙妹  汪平  崔朝龙《光学学报》,2014年第5期
   两个不同空间距离上(r1=0.5m,r2=1m)温度结构常数廓线C2T(h)和温度起伏谱幂率廓线α(h)由探空仪获得。研制的湍流气象探空仪具有两个微温测量通道,可根据研究内容进行多种组合。除测量温度、湿度、压强、风速、风向、折射率结构常数C2n廓线、Fried参数r0、视宁度εFWHM、等晕角θ0和相干时间τ0等积分计算值外,还可得到高空湍流谱幂率廓线数据。谱幂率测量结果与Zilberman三层谱模式相比,在对流层顶以上有较大区别。这些结果对光传输、光通信、遥感和大气湍流建模等应用领域研究具有十分重要的意义。    

20.  大天顶角的到达角起伏  
   马晶  高宠  谭立英《光子学报》,2007年第36卷第1期
   基于修正Kolmogorov谱,运用相位结构函数的平方近似,导出了适用于大天顶角传输的到达角起伏方差及其功率谱的解析表达式.研究结果表明,新导出的方差表达式在任意天顶角都是适用的.散射盘尺度和接收孔径对到达角起伏起平滑作用,当接收孔径远大于散射盘尺度时,由于孔径平滑作用,导出的表达式在任意天顶角都可以近似为弱起伏理论给出的结果;当接收孔径小于散射盘尺度时,散射盘尺度的平滑作用明显,接收孔径的平滑作用相对较小,传统的到达角起伏理论仅在小天顶角是适用的,在大天顶角必须用新导出的方差表达式.当接收孔径D<25 cm时,弱起伏理论给出的表达式的适用范围被限制在小于50°~70°的天顶角内.    

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