模型光束论文-赵新亮,王海霞,张永涛,李同海

模型光束论文-赵新亮,王海霞,张永涛,李同海

导读:本文包含了模型光束论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:相干光学,散射,余弦-高斯相关谢尔模型脉冲光束,准均匀介质

模型光束论文文献综述

赵新亮,王海霞,张永涛,李同海[1](2019)在《余弦-高斯相关谢尔模型脉冲光束经随机介质散射的相干特性》一文中研究指出研究余弦-高斯相关谢尔模型(CGSM))脉冲光束经准均匀介质散射的相干特性,得到远场处散射场时间相干度的解析表达式。讨论脉冲参数和介质特性对散射场时间相干度的影响。数值计算结果表明,余弦阶数对散射场时间相干度分布有着重要影响。对比研究高斯谢尔模型脉冲光束和CGSM脉冲光束的相干特性,详细分析两者间的异同点。(本文来源于《光学学报》期刊2019年11期)

束杰[2](2019)在《部分相干多高斯-谢尔模型光束在各向异性湍流中传输特性的研究》一文中研究指出激光束在自由空间光通信、测距、遥感等方面的广泛应用是近年来的一个研究课题,由于受到湍流的影响,导致光束质量严重下降,探究湍流等参数对光束在大气湍流中传输质量的影响是件有意义的工作;光束在大气湍流中传输基于Kolmogorov谱的湍流理论模型虽然已经被广泛采用,然而目前相关实验数据表明,大气湍流中含有各向异性统计特征的区域,Kolmogorov谱湍流模型较难准确的描述实际大气湍流的统计规律;学者们研究表明相比于完全相干光,部分相干光的光强分布更均匀,同时特殊关联结构的部分相干光表现出了新颖的特性,合理选取光束类型以减小大气湍流的影响,对自由空间光通信具有一定意义。鉴于此,本论文基于各向异性湍流起伏折射率功率谱的湍流模型具体研究了多高斯-谢尔模(MGSM)光束和矢量椭圆多高斯-谢尔模(EEMGSM)光束在各向异性湍流中的传输性质。主要的研究内容为:(1)基于广义的惠更斯-菲涅尔(Huygens-Fresenel)原理,推导了MGSM光束在各向异性湍流中传输时的交叉谱密度、相干度、椭圆度以及光束漂移等解析表达式,通过数值计算和分析,探究了初始相干度、腰宽、湍流结构常数等与光束谱密度、相干度、椭圆度以及光束漂移的变化关系,比较了相同条件下MGSM光束和高斯-谢尔模(GSM)光束在各向异性湍流中传输时光束漂移的大小关系,得出了MGSM光束受到大气湍流的影响小于GSM光束的结论。(2)基于维格纳分布函数(Wigner distribution function)和广义的惠更斯-菲涅尔原理,推导了EEMGSM光束在各向异性湍流中传输的光束质量因子(即M~2因子)的解析表达式,经过数值计算与分析后,给出了光束的初始偏振度、初始相干度、腰宽、波长和湍流结构常数等与质量因子的变化规律,比较了相同条件下EEMGSM光束和标量椭圆高斯-谢尔模(EMGSM)光束在各向异性湍流中传输时的归一化光束质量因子的大小,得出了EEMGSM光束相比于EMGSM光束大气传输更有优势的结论。(本文来源于《安徽师范大学》期刊2019-05-01)

张笔灵[3](2019)在《电磁高斯谢尔模型光束在大气湍流中的传输特性研究》一文中研究指出由于大气中存在湍流,故激光在其中传输时会产生一系列的湍流效应,使光束发生变化从而影响了光束质量。制约了其在雷达、遥感以及通信技术等方面的应用,因此研究激光在传输过程中的传输特性显得尤为重要。近年来,部分科研人员的研究结果表明部分相干光束受湍流影响情况要小于完全相干光束,而电磁高斯谢尔模型(EGSM)是典型的部分相干光束模型,故研究其在大气湍流中的传输情况具有实际意义。本文基于惠更斯-菲涅尔原理和维格纳分布函数的二阶矩定义,研究了 EGSM光束在非均匀大气湍流中的传输情况、EGSM阵列光束在Tatarskii湍流中和non-Kolmogorov湍流中的传输情况、以及EGSM涡旋光束在non-Kolmogorov湍流中的传输特性。主要研究内容与结果如下所示:1、本文推导出了 EGSM光束在非均匀大气湍流传输过程中,其均方根角扩展、均方根空间扩展、以及M2因子的解析式。同时通过数值模拟,详细分析了湍流参数(湍流外尺度、湍流内尺度、天顶角)和光束参数(束宽、相干长度、波长)的变化对相对均方根空间扩展、相对均方根角扩展以及相对M2因子的影响。研究结果表明,当天顶角γ=π/6时,相对均方根角扩展、相对均方根空间扩展以及相对M2因子饱和传输距离大约分别为0.3km、3km和20km。此外,当初始偏振度逐渐减为0的过程中,相对M2因子逐渐减小。2、推导了电磁高斯谢尔模型阵列(EGSMA)光束在Tatarskii湍流以及non-Kolmogorov湍流中传输时M2因子的解析式,同时并将厄米高斯相关谢尔模型(HGCSM)光束的漂移特性与EGSMA光束在non-Kolmogorov湍流的漂移特性做了对比分析。研究表明EGSMA光束在Tatarskii湍流中以及non-Kolmogorov湍流中传输时,σ0x越小,光束质量越好,同时随着N的增大,受湍流影响较小,质量越高。在对比两种光束在non-Kolmogorov湍流中的传输情况时,发现其相对均方根漂移都随着折射率结构常数的增大而增大,说明漂移受湍流影响明显。3、研究了 EGSM涡旋光束在non-Kolmogorov中的传输情况,得到了其M2因子解析式以及漂移的表达式。数值分析了束宽、广义指数参数、相干长度、折射率结构常数等参数对相对M2因子和相对漂移的影响。结果表明,当传输距离小于2km时,相对均方根漂移Bwr增加较快,当传输距离增大其增长变缓,最后趋于稳定状态;当传输距离大于2km时,M2因子增长的速度较快。同时研究表明光束扩展对光束参数与湍流参数比漂移对这些参数的变化更为敏感。(本文来源于《西华大学》期刊2019-04-01)

杨天星[4](2018)在《海洋湍流相位屏模型及该模型下OAM光束传输特性研究》一文中研究指出海洋湍流是影响激光在海水介质中传输的重要因素之一。随着水下雷达探测、水下激光传输、水下通信等技术的兴起,海洋湍流中激光传输特性的研究十分重要。为了方便水下激光传输特性的研究,海洋湍流模型的建立是必不可少的。论文研究海洋湍流随机相位屏模型以及在该模型下的轨道角动量光束的传输特性。主要工作如下:首先,参考大气湍流随机相位屏模型的构造方法,使用功率谱反演法,给出海洋湍流随机相位屏模型的数学表达式。结合海洋湍流相位结构函数以及轨道角动量(orbital angular momentum,OAM)光束的传输特性(探测概率)对所构建的海洋湍流随机相位屏模型进行验证。结果表明所构建模型相位结构函数在高频部分与理论值相符,OAM探测概率与参考文献给出的理论值相吻合,验证了所提模型的有效性。在此基础上,针对功率谱反演法低频成分缺失问题,通过迭加低频次谐波的方法改善相位屏的统计特性。结果表明,迭加4级低频次谐波,相位屏的相位结构函数和理论值会基本符合。其次,光束的轨道角动量态作为一种新型自由度,将其应用在光通信中,将会极大地提高信息传输速率。因此,研究OAM光束在海水介质中的传输特性对水下OAM复用通信具有重要意义。使用所构建的海洋湍流随机相位屏模型数值模拟了拉盖尔-高斯光(Laguerre-Gaussion Beam)和贝塞尔-高斯光(Bessel-Gaussian Beam)两种模式的轨道角动量光束在海水介质中的漂移特性、闪烁特性和探测概率。数值仿真结果表明:贝塞尔高斯光在漂移特性方面要优于拉盖尔高斯光;而在闪烁特性方面,两种光束基本一致;贝塞尔高斯光束经过海洋湍流后的探测概率要略高于拉盖尔高斯光。(本文来源于《南京邮电大学》期刊2018-11-14)

张笔灵,徐勇根,但有全,邓学儒,赵正权[5](2018)在《电磁-高斯谢尔模型阵列光束在大气湍流中的传输特性》一文中研究指出根据广义惠更斯菲涅尔原理与维格纳分布函数相结合的方法,导出了电磁高斯谢尔模型阵列光束(EGSMA Beams)在大气湍流中传输的均方根空间扩展、角扩展以及M~2因子的解析式。(分析了其传输特性与光束宽度、初始相干长度、阵列光束数量、初始偏振度、湍流内尺度以及折射率结构常数的关系。)研究结果表明相对M~2因子随初始偏振度、初始相干长度和折射率结构常数的减小,以及阵列光束数量、光束宽度、和湍流内尺度的增大而减小,此时相对M~2因子受大气湍流影响更小。当经过大约5km的传输距离后,初始相干长度对相对M~2因子的影响开始明显加大,且随传输距离增大而增大。同时研究结果表明当阵列光束数量增加越多时,相对M~2因子越接近1。并且分析得出初始偏振度以及折射率结构常数对相对M~2因子的影响大于相对均方根空间扩展和角扩展。(本文来源于《光电子·激光》期刊2018年09期)

张笔灵,徐勇根,王晓艳,邓学儒,赵正权[6](2018)在《厄米高斯相关谢尔模型光束在非Kolmogorov湍流的漂移》一文中研究指出根据二阶矩理论和在非Kolmogorov湍流中光束漂移的一般表达式得到了厄米高斯相关谢尔模型光束(HGCSMB)在非Kolmogorov湍流中的解析式,并对其进行了数值模拟。研究结果表明,光束漂移均方根Bw和相对光束漂移Bwr随着传输距离z和广义指数参数α的增大而增大,且Bwr与Bw都随着折射率结构常数Cn2、湍流外尺度L0以及相干长度δ0x、δ0y的增大而增大,随阶数m、n的减小而增大。此外,当湍流外尺度L0大约大于50m后,L0对Bw的影响明显减小。另外,在相同条件下,椭圆高斯相关谢尔模型光束的漂移现象比HGCSMB的漂移现象明显。(本文来源于《应用激光》期刊2018年04期)

吴云光[7](2018)在《随机电磁高斯—谢尔模型涡旋光束在生物组织中传输特性的研究》一文中研究指出为了对医学成像等技术手段和组织结构的生理状态进行深入的研究和探索,这就要求我们能够充分了解组织中光的时间和空间分布。其次由于人类生活中处处存在着物质的湍流运动现象,如果我们能够利用这些湍流效应,就可以对大自然进行正确的改造和利用,因此湍流介质中激光光束的传输变换问题成为了学者研究的焦点。第一章:阐述了本论文的研究背景和研究价值,总结了论文研究中所涉及到的理论基础和研究方法。第二章:研究了当用随机电磁GSM涡旋光束照射生物组织时,生物组织折射率结构常数C_n~2、空间互相关长度?_(xy)、空间自相关长度?_(yy)和波长?对偏振度P的影响情况。研究表明,偏振度P的复杂性依次为偏振度P(0,?,z)、P(?,?,z)和P(0,0,z),源平面处的偏振度与空间相关长度(?_(xy)和?_(yy))有关,而与光束波长?无关。第叁章:研究了当用随机电磁GSM涡旋光束照射生物组织时,生物组织折射率结构常数C_n~2等参量对偏振度态的影响情况。结果表明,在生物组织传输中,波长λ越小、生物组织折射率结构常数C_n~2越大,偏振度P(ρ,0,z)的最小值越大而最大值越小,互相关空间长度σ_(xy)越大,偏振度P的最小值越小而最大值越大。方位角?(ρ,0,z)的初始值和最终值的极性相反,?_(yy)与?_(xx)的差值极性不同,方位角?的变化趋势也不同。当空间自相关长度?_(yy)=?_(xx)时,椭圆率?存在最大值。第四章:研究了当用随机电磁GSM涡旋光束照射生物组织时,生物组织折射率结构常数C_n~2和光束波长?对相干度?的影响情况。研究表明,生物组织折射率结构常数C_n~2和光源波长?对随机电磁GSM涡旋光束在生物组织中相干度?有一定的影响。当相干度μ的最大值和相应的传输距离越小时对应的C_n~2越大。第五章:研究了当用随机电磁GSM涡旋光束照射生物组织时,Stokes参量的变化情况。研究表明,斯托克斯参量'_0s,s'_2,'_3s的最大值越小而_1s'的最小值越大时,生物组织折射率结构常数C_n~2越大;同时因为远红外波长与生物组织自生发出的波长相近而发生共振,另一方面,生物组织对紫外线有较强的吸收作用,因此我们选择近红外光进行研究。第六章:对本论文中随机电磁GSM涡旋光束在生物组织传输中的研究过程进行了概括。(本文来源于《中北大学》期刊2018-04-10)

王启晗,姚强强,冯驰,陈薪羽,董渊[8](2018)在《热透镜焦距和球差影响光束质量的分析模型》一文中研究指出基于热透镜效应和球差效应同时存在的客观事实,建立了光束质量因子M2与热透镜焦距和球差的内在理论关系,准确地分析了热透镜焦距和球差共同作用下的光束质量变化。实验利用哈特曼-夏克波前传感器对LD端面抽运Nd:YVO4晶体的相关波前信息进行重构,进而对比光束质量因子M2的实验数据与理论分析结果,证明光束质量在热透镜焦距和球差共同影响下逐渐减弱,验证了此模型的可行性,为固体激光器的优化设计和实验研究提供了参考。(本文来源于《激光与光电子学进展》期刊2018年08期)

赵健,郭忠磊,滕惠忠,张靓,李海滨[9](2017)在《基于LM方法的单位四元数光束法平差模型解算》一文中研究指出以单位四元数描述遥感影像共线条件方程,建立基于单位四元数的光束法平差模型。针对共线条件方程的非线性问题,基于LM(Levenberg-Marquardt)方法解算单位四元数光束法平差模型,并引入丹麦法实现无人机影像外方位元素的抗差估计。基于仿真数据和无人机影像对该方法进行了验证,结果表明:与基于单位四元数的无初值依赖算法进行比较,LM方法具有与单位四元数法相当的可靠性;引入丹麦法方法后可消除粗差观测值对参数估计的不利影响,得到较高精度的外方位元素估值。(本文来源于《海洋测绘》期刊2017年05期)

周彩霞[10](2017)在《单激光束对中仪测量系统数学模型的建构》一文中研究指出建立了一种基于单LD-单PSD的激光对中仪的测量系统的数学模型,同时提出了设计方案。将设备的安装参数输入主机,对测量过程中所采集到的数据按照特定的测量算法进行处理,从而帮助操作人员完成轴系对中的工作。此测量系统模型简单、数据处理方便。易于实现测量的计算机仿真与控制,能满足工程轴系同轴度检测需要。(本文来源于《自动化与仪器仪表》期刊2017年09期)

模型光束论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

激光束在自由空间光通信、测距、遥感等方面的广泛应用是近年来的一个研究课题,由于受到湍流的影响,导致光束质量严重下降,探究湍流等参数对光束在大气湍流中传输质量的影响是件有意义的工作;光束在大气湍流中传输基于Kolmogorov谱的湍流理论模型虽然已经被广泛采用,然而目前相关实验数据表明,大气湍流中含有各向异性统计特征的区域,Kolmogorov谱湍流模型较难准确的描述实际大气湍流的统计规律;学者们研究表明相比于完全相干光,部分相干光的光强分布更均匀,同时特殊关联结构的部分相干光表现出了新颖的特性,合理选取光束类型以减小大气湍流的影响,对自由空间光通信具有一定意义。鉴于此,本论文基于各向异性湍流起伏折射率功率谱的湍流模型具体研究了多高斯-谢尔模(MGSM)光束和矢量椭圆多高斯-谢尔模(EEMGSM)光束在各向异性湍流中的传输性质。主要的研究内容为:(1)基于广义的惠更斯-菲涅尔(Huygens-Fresenel)原理,推导了MGSM光束在各向异性湍流中传输时的交叉谱密度、相干度、椭圆度以及光束漂移等解析表达式,通过数值计算和分析,探究了初始相干度、腰宽、湍流结构常数等与光束谱密度、相干度、椭圆度以及光束漂移的变化关系,比较了相同条件下MGSM光束和高斯-谢尔模(GSM)光束在各向异性湍流中传输时光束漂移的大小关系,得出了MGSM光束受到大气湍流的影响小于GSM光束的结论。(2)基于维格纳分布函数(Wigner distribution function)和广义的惠更斯-菲涅尔原理,推导了EEMGSM光束在各向异性湍流中传输的光束质量因子(即M~2因子)的解析表达式,经过数值计算与分析后,给出了光束的初始偏振度、初始相干度、腰宽、波长和湍流结构常数等与质量因子的变化规律,比较了相同条件下EEMGSM光束和标量椭圆高斯-谢尔模(EMGSM)光束在各向异性湍流中传输时的归一化光束质量因子的大小,得出了EEMGSM光束相比于EMGSM光束大气传输更有优势的结论。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

模型光束论文参考文献

[1].赵新亮,王海霞,张永涛,李同海.余弦-高斯相关谢尔模型脉冲光束经随机介质散射的相干特性[J].光学学报.2019

[2].束杰.部分相干多高斯-谢尔模型光束在各向异性湍流中传输特性的研究[D].安徽师范大学.2019

[3].张笔灵.电磁高斯谢尔模型光束在大气湍流中的传输特性研究[D].西华大学.2019

[4].杨天星.海洋湍流相位屏模型及该模型下OAM光束传输特性研究[D].南京邮电大学.2018

[5].张笔灵,徐勇根,但有全,邓学儒,赵正权.电磁-高斯谢尔模型阵列光束在大气湍流中的传输特性[J].光电子·激光.2018

[6].张笔灵,徐勇根,王晓艳,邓学儒,赵正权.厄米高斯相关谢尔模型光束在非Kolmogorov湍流的漂移[J].应用激光.2018

[7].吴云光.随机电磁高斯—谢尔模型涡旋光束在生物组织中传输特性的研究[D].中北大学.2018

[8].王启晗,姚强强,冯驰,陈薪羽,董渊.热透镜焦距和球差影响光束质量的分析模型[J].激光与光电子学进展.2018

[9].赵健,郭忠磊,滕惠忠,张靓,李海滨.基于LM方法的单位四元数光束法平差模型解算[J].海洋测绘.2017

[10].周彩霞.单激光束对中仪测量系统数学模型的建构[J].自动化与仪器仪表.2017

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