| 湍流大气中厄米-高斯光束M2因子的变化 |
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| 引用本文： | 黄永平,张彬,但有全,乔娜.湍流大气中厄米-高斯光束M2因子的变化[J].强激光与粒子束,2011,23(1). |
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| 作者姓名： | 黄永平 张彬 但有全 乔娜 |
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| 作者单位： | 1. 四川大学 电子信息学院， 成都 610064;2. 宜宾学院 计算物理重点实验室， 四川 宜宾 644007;3. 中国民航飞行学院 物理教研室, 四川 广汉 618307 |
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| 基金项目： | 教育部新世纪优秀人才支持计划项目，国家高技术发展计划项目 |
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| 摘 要： | 基于广义惠更斯-菲涅耳原理和Wigner分布函数二阶矩的定义，推导出直角坐标系下大气湍流中部分相干光的M2因子传输公式。以厄米-高斯（H-G）光束为例，给出了H-G光束通过大气湍流传输后M2因子的解析表达式，并采用Tatarskii谱，详细讨论了M2因子的主要影响因素。结果表明，M2因子主要由光束的束腰宽度、波长、光束阶数、大气湍流的折射率起伏结构常数和在湍流中传输距离决定。随着光束阶数、折射率起伏结构常数及传输距离的增大，M2因子明显增大，光束阶数越高，湍流对M2因子变化的影响越小。对于给定的传输距离，存在最佳初始束宽，使M2因子最小。
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| 关 键 词： | 厄米-高斯光束 大气湍流 Wigner分布函数 二阶矩 M2因子 |
| 收稿时间： | 1900-01-01; |
Changes of M2-factor for Hermite-Gaussian beams in turbulent atmosphere |
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| Huang Yongping,Zhang Bin,Dan Youquan,Qiao Na.Changes of M2-factor for Hermite-Gaussian beams in turbulent atmosphere[J].High Power Laser and Particle Beams,2011,23(1). |
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| Authors: | Huang Yongping Zhang Bin Dan Youquan Qiao Na |
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| Institution: | 1. College of Electronics Information, Sichuan University, Chengdu 610064, China;2. Yibin University Key Laboratory of Computational Physics, Yibin University, Yibin 644007, China;3. Department of Physics, Civil Aviation Flight University of China, Guanghan 618307, China |
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| Abstract: | Based on the extended Huygens-Fresnel principle and the definition of second-order moments of the Wigner distribution function,the propagation formula for the M2-factor of Hermite-Gaussian(H-G) beams propagating in turbulent atmosphere has been derived.Taking into account the Tatarskii spectrum,major factors affecting the M2-factor of H-G beams have been discussed.The results show that the M2-factor in turbulence depends mainly on the beam order,the waist size and wavelength of the beams,the structure const... |
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| Keywords: | Hermite-Gaussian beam atmospheric turbulence Wigner distribution function second-order moments M2-factor |
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