湍流谱中高频“泵浦”对激光大气传输影响的数值模拟研究

当湍流不稳定时,在折射率谱的高频端会出现特殊的能量注入而形威狭窄的高频"泵浦(bump)"结构.采用数值模拟的方法研究分析了该高频 bump 结构的性质及其对激光大气传输的影响。数值模拟结果表明:高频 bump 的存在使得光强起伏功率谱的高频端出现了尖峰结构并伴有次频成分;随着折射率谱中 bump强度的增大,光强起伏功率谱的高频端渐渐偏离-8/3幂律而下降速度减慢;高频 bump 还使得光束发生扩展,光束有效半径随 bump 强度的增大而先增大后减小最后趋于一稳定值,光束有效半径随 bump 宽度的增大而增大,最大的光束有效半径可以达到不存在 bump 时光束有效半径的数倍.