光束抖动频谱遥感大气湍流外尺度的理论与实验

在微扰理论的基础上导出高斯光束相位归一化频谱的普遍表达式，进而法庭是归一化光束抖动频谱的普遍表达式以及准直光束和球面波光束在均匀光路条件下的分析表达式，计算表明这些频谱中存在一个与湍流外尺度，横截风速有确定关系的峰值频率。     

湍流大气中激光束的漂移

本文在假设湍流大气中光波复振幅为正态分布的前提下,导出了光源空间部分相干光束的漂移起伏方差公式,所得公式的理论计算值与实验资料较好地相符合.     

光束在湍流大气中传播时的到达角起伏

利用马尔柯夫近似和平均强度的平方近似，导出了适用于整个起伏区域的到达角起伏方差的一般表达式。对于平面波和球面波传播的情况给出了到达角起伏方差的分析表达式。在特定条件下得到了与以前工作相同的结果，并得到实验支持，结果是合理的。     

球形开口空腔“实际”发射率的计算

球形开口空腔在辐射计量、辐射定标和激光能量测量等方面得到了广泛应用。当考虑辐射热交换时，实际的发射率是一个很重要的参数。由于辐射能在壁面进行了多次反射吸收，所以开口空腔系统吸收的能量要比相同尺寸和相同发射率的平板吸收的能量大。这种由于辐射在空腔内多次反射和吸收使表面吸收率和表面发射率都增大的现象称之为“空腔效应”。针对空腔效应，引入有效辐射和视在发射率概念，通过球形开口空腔的视在发射率简单计算了开口空腔的辐射热损失。     

湍流大气中激光束传播方向起伏

本文利用马尔柯夫近似导得了适用于强、弱湍流起伏区的光源空间部分相干光束到达角起伏公式.同时得到经平面镜反射的光束的漂移角和到达角起伏的一般表达式.并且讨论了强、弱湍流起伏区光束漂移角和到达角起伏的后向反射放大性质.     

湍流外尺度对大气相干长度和等晕角的影响

根据实测的湍流结构常数的高度分布资料，分析了大孔径和小孔径两种情况下湍流外尺度Ｌ＿０对大气相干长度ｒ＿０和等晕角θ＿０的影响。计算结果表明，在Ｌ＿０为有限值情况下，ｒ＿０和θ＿０明显地增大了，对于大孔径望远镜，在红外波段，如波长为２．２μｍ，ｒ＿０和θ＿０更大，θ＿０甚至可达０．５ｍｒａｄ。     

强湍流区的自适应光学适用性

从调制传递函数的观点出发,考虑振幅起伏相关性的影响,导出了在强湍流区自适应光学技术补偿光束畸变的斯特列尔比及补偿效率理论表达式。理论预计与实验结果相符。并且,对不要求完全补偿的情形,自适应光学在强湍流区也是适用的。