湍流特征光学测试对比

摘要：

在10℃～230℃温差下,对大气相干长度r0分别采用夏克-哈特曼的到达角起伏法、差分像运动法、波面法三种测量法和四象限探测器进行了测试和对比；对折射率结构常量C2n及闪烁功率谱分别采用夏克-哈特曼和光电倍增管进行对比.实验结果表明:对于r0,在强湍流时四象限探测器比夏克-哈特曼的稳定性明显降低,且对夏克-哈特曼三种方法,差分像运动法可克服设备抖动等问题,但引入了方向上不一致的问题,波面法可有效避免该问题；对于C2n,夏克-哈特曼比光电倍增管测量更稳定,拟合相关系数高达0.96；对于闪烁功率谱,由于噪音影响,在200℃时夏克-哈特曼比光电倍增管测得的最大频率高15 Hz；最后,通过时夏克-哈特曼子孔径的闪烁功率谱分析得出,若同一子孔径入射光强不在CCD响应的线性区间时无法准确测量闪烁功率谱,否则可通过不同子孔径可完成湍流均匀性的测量.这将为湍流池提供最优的测试方法及理论依据.

关键词：湍流模拟池、光学测试、夏克-哈特曼、闪烁功率谱、到达角起伏、光强闪烁

所属期刊栏目：41

分类号：P427.1(气象基本要素、大气现象)

资助基金：国家高技术研究发展计划激光通信资助项目和国防科工局基础预研课题A362080230

在线出版日期：2012-09-29（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：805-811