激光在含有光学元件的湍流中传输时的光束偏转

大气与环境光学学报 ›› 2012, Vol. ›› Issue (4): 248-.

激光在含有光学元件的湍流中传输时的光束偏转

黄剑锋1，王俊华2，董晔2

(1.解放军理工大学通信工程学院, 江苏南京 210007；
2. 中国电子设备系统工程公司研究所，北京 100039)

收稿日期:2011-09-22 修回日期:2012-02-18 出版日期:2012-07-28 发布日期:2012-07-19
通讯作者: 黄剑锋（1985-），男，四川资阳人，研究生，主要从事无线光通信方面的研究。 E-mail:hhjjff123@163.com
作者简介:黄剑锋（1985-），男，四川资阳人，研究生，主要从事无线光通信方面的研究。

Random Deflection of Laser Propagating Through Turbulence with Optical Elements

HUANG Jian-feng1, WANG Jun-hua2, DONG Ye2

(1.Institute of Communication Engineering, PLA University of Science & Technology, Nanjing 210007, China;
2.Dept. of China Electronic Installation Systems Engineering Company, Beijing 100039, China)

Received:2011-09-22 Revised:2012-02-18 Published:2012-07-28 Online:2012-07-19

摘要/Abstract

摘要：

光学元件可能抑制或者加强大气湍流对激光传输性能的影响。研究了激光束在含有光学元件的湍流大气中的传输问题。根据空间滤波器原理，推导了激光束的随机偏转的解析表达式。作为一个特例，研究了高斯光束通过含有单个凸透镜的湍流大气的光束偏转，对其进行了数值计算，并与不存在光学元件时的光束漂移进行了对比。研究表明：不论光束是准直还是非准直的，光束偏转整体上都随传输距离的增加而增加，变化趋势基本一致，当传输距离相等时，存在凸透镜时的光束偏转都要小于不存在透镜时的光束漂移，激光传输性能得到改善。

关键词: 光束偏转, 光学元件, 空间滤波函数, 湍流, 高斯光束

Abstract:

Optical elements may restrain or strengthen the influence of atmospheric turbulence on the properties of laser. Propagation of a laser beam through turbulent atmosphere with optical elements was investigated. Based on the principle of spatial filters, analytical expression for random deflection of a laser beam was deduced. Numerical calculation was given and comparisons with beam wander for the case when there is no optical elements on transmission path were made. It shows that, whether the beam is collimated or not, with the increment in transmission distance, the changing trend of beam deflection and beam wander are roughly the same and that the properties of laser can be improved by using convex lens on its propagation path in turbulent atmosphere.

Key words: beam deflection; optical elements; spatial filter function; turbulence; Gaussian beam

中图分类号:

O436

黄剑锋王俊华董晔. 激光在含有光学元件的湍流中传输时的光束偏转[J]. 大气与环境光学学报, 2012, (4): 248-.

HUANG Jian-Feng, WANG Jun-Hua, DONG Ye. Random Deflection of Laser Propagating Through Turbulence with Optical Elements[J]. Journal of Atmospheric and Environmental Optics, 2012, (4): 248-.

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