隨機(jī)光場(chǎng)入射時(shí)的貓眼效應(yīng)研究.pdf

1、在實(shí)際戰(zhàn)場(chǎng)上，利用光學(xué)系統(tǒng)的貓眼效應(yīng)進(jìn)行主動(dòng)激光探測(cè)時(shí)，激光的傳輸不可避免的要受到大氣湍流的影響，使到達(dá)貓眼系統(tǒng)（本文指所要探測(cè)的目標(biāo)光學(xué)系統(tǒng)）的光束發(fā)生擴(kuò)展、漂移、光強(qiáng)閃爍、相位起伏、波面畸變等一列的效應(yīng)，即大氣湍流效應(yīng)。這些湍流效應(yīng)對(duì)貓眼效應(yīng)的利用是不利的。
　　研究光學(xué)系統(tǒng)的貓眼效應(yīng)的傳統(tǒng)方法，主要建立在規(guī)則光束入射時(shí)的幾何光學(xué)方法。但是，探測(cè)激光發(fā)射后，在傳輸過(guò)程中受到大氣湍流的影響，到達(dá)目標(biāo)光學(xué)系統(tǒng)時(shí)的光場(chǎng)，已經(jīng)是一個(gè)帶

2、有湍流統(tǒng)計(jì)特征的隨機(jī)光場(chǎng)。那么，在對(duì)利用貓眼效應(yīng)進(jìn)行主動(dòng)激光探測(cè)的可行性分析時(shí)，目標(biāo)光學(xué)系統(tǒng)的貓眼效應(yīng)，已經(jīng)不能沿用傳統(tǒng)的幾何方法來(lái)分析了。如何對(duì)隨機(jī)光場(chǎng)經(jīng)過(guò)光學(xué)系統(tǒng)的傳輸進(jìn)行相關(guān)的研究和分析，是本文的主要工作。
　　本文工作的主要研究成果如下：
　　(1)通過(guò)多相位屏法，數(shù)值模擬了激光通過(guò)大氣湍流的傳輸，獲得了到達(dá)貓眼系統(tǒng)的隨機(jī)光場(chǎng)分布；
　　(2)提出了一種計(jì)算相位屏的新方法，將 Malacara多項(xiàng)式用于產(chǎn)生湍流

3、相位屏，并與Zernike多項(xiàng)式法的模擬結(jié)果進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)其結(jié)果更接近統(tǒng)計(jì)理論值；
　　(3)提出了一種利用隨機(jī)光場(chǎng)相位起伏分布構(gòu)建波面幾何形態(tài)的方法，為研究隨機(jī)畸變波面的形態(tài)變化提供了前提條件；
　　(4)利用Collins衍射積分法，計(jì)算并模擬了隨機(jī)光場(chǎng)入射時(shí)的回波光場(chǎng)分布，為研究光束的回程傳輸提供了初始條件；
　　(5)在 Matlab環(huán)境下將上述的整個(gè)傳輸過(guò)程進(jìn)行了程序仿真，輸入相關(guān)的參數(shù)，可獲得相關(guān)的傳輸結(jié)果