环状光束在大气湍流中的传输特性

基于广义惠更斯-菲涅耳原理,利用Rytov近似理论,推导出环状光束在湍流大气介质中光强分布的解析表达式。在此基础上,根据强度二阶矩定义,推导出环状光束在大气湍流中传输的M2因子的表达式。最后,详细讨论了环状光束在湍流介质中的传输变换特性及其光束质量变化。研究结果表明,环状光束在湍流介质中传输时,湍流的强弱直接影响着环状光束传输变换的程度和快慢。由于湍流的影响,环状光束在传输过程中由完全相干光变成部分相干光。环状光束在湍流中传输的M2因子与光束遮拦比、湍流强度、光束波长以及传输距离有关。选择合适的光束遮拦比和波长等光束参数,可以有效地控制激光束在湍流介质中传输的光束质量。