空心高斯涡旋光束在各向异性non-Kolmogorov大气湍流的光强分布

摘要：

为了分析大气湍流对空心涡旋光束传输光强的影响,基于广义惠更斯-菲涅尔原理和Rytov相位结构函数近似,利用各向异性大气non-Kolmogorov湍流谱模型,推导出空心高斯涡旋(HGV)光束在各向异性大气湍流中的传输光强解析式,数值模拟分析了传输距离、湍流参数和光束参数对光强分布的影响.研究结果表明:随着传输距离增大,HGV光束的传输光强将由空心分布逐步演化为高斯分布,且拓扑荷数越大、束腰半径越小、波长越长的HGV光束的光强受各向异性大气湍流影响越小;当湍流的各向异性系数、广义指数和内尺度越大,以及外尺度与结构常数越小时,HGV光束的传输光强随传输距离的演化会减慢,表明HGV光束在较弱的各向异性non-Kolmogorov大气湍流中传输时光强分布受到湍流的影响较小.

关键词：光通信、空心高斯涡旋光束、各向异性non-Kolmogorov大气湍流、光强、光学涡旋

所属期刊栏目：32

分类号：O436(光学)

资助基金：国家自然科学基金;四川省大学生创新创业训练计划;宜宾学院基金项目;四川省高校应用型示范课;宜宾学院一流课《光学》课程建设资助项目

在线出版日期：2021-04-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：297-303