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题名扭曲的涡旋光束在海洋湍流中的传输因子
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作者
郝埝炽
徐勇根
安邦卓
徐倩
许颖
杨宁
刘勇涛
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机构
西华大学理学院
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出处
《激光与红外》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第3期448-456,共9页
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基金
四川省科技厅基金项目(No.2021YJ0518,No.2019YJ0470)
云南省太阳物理与空间目标监测重点实验室项目(No.YNSPCC202202)资助。
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文摘
基于扩展惠更斯-菲涅尔原理和维格纳分布函数(Wigner distribution function,WDF)二阶矩,推导了部分相干扭曲涡旋光束(partially coherent twisted vortex beam,PCTVB)在海洋湍流中传输时的M2因子和角扩展θ(z)。通过数值模拟方法详细研究了海洋湍流对光束M^(2)因子和角扩展θ(z)的影响,结果表明温度方差耗散率Χ_(T)和温度盐度贡献比w越大、动能耗散率ε和各向异性因子ξ越小时对PCTVB的M^(2)因子和角扩展θ(z)的影响越大。此外研究发现,相较于非扭曲涡旋光束(PCVB),PCTVB有更好的抗海洋湍流的能力,且增大拓扑荷数m以及扭曲因子绝对值|μ|后,PCTVB的M^(2)因子和角扩展θ(z)显著减小,光束的抗海洋湍流能力增强。并且增大束腰宽度w0和波长λ,以及减小初始相干长度δ_(ηη)(η=x,y)同样可以增加光束抗海洋湍流的能力。本文的数值研究结果对海洋光通信具有重要意义。
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关键词
PCTVB
M^(2)因子
角扩展
海洋湍流
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Keywords
PCTVB
M^(2) factor
angular expansion
ocean turbulence
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分类号
O436
[机械工程—光学工程]
TN247
[电子电信—物理电子学]
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