大氣湍流和熱暈對遠場光束質(zhì)量的影響.pdf

1、當高功率激光大氣傳輸時，湍流和熱暈等線性和非線性效應對激光傳輸和遠場光束質(zhì)量都產(chǎn)生影響。 在大氣光學領域，湍流是指大氣中局部溫度、壓力的隨機變化而產(chǎn)生折射率的隨機變化。湍流產(chǎn)生許多溫度、密度具有微小差異而折射率不同的渦旋元，這些渦旋元隨風速等快速的運動并不斷產(chǎn)生和消失，當光束通過這些折射率不同的渦旋元時會產(chǎn)生光束的抖動、強度起伏、光束擴展和漂移等一系列的大氣湍流效應。 熱暈是高功率激光束在大氣中傳輸時遇到的一種非常重要的

2、非線性效應，當高功率激光在大氣中傳輸時，大氣中的分子和粒子會吸收激光能量而使大氣被加熱膨脹，密度減小，導致局部折射率變小，相當于在大氣中形成一個負的熱透鏡，造成光束擴大、彎曲、畸變、被折射，光斑分布變成很復雜的形狀。這種由于高功率激光與大氣的非線性作用產(chǎn)生光束的波前畸變和光束擴張的熱效應稱為熱暈。 本文用數(shù)值模擬的方法研究了湍流和熱暈對高功率激光在遠場的光束質(zhì)量的影響。在對高功率激光通過大氣傳輸進行數(shù)值模擬時采用了相位屏近似處理