Propagation of Truncated Partially Coherent Cosh-Gaussian Beam in Non-Kolmogorov Turbulence

Influence of Non-Kolmogorov Turbulence on the Rayleigh Range of Partially Coherent Annular Beams

“…长期以来， 国内外许多科研工作者都利用 Kolmogorov 湍流模型来描述复杂的大气环境， 并针对各类激 光束在此模型中的传输特性做了大量研究 [1][2][3][4][5][6][7][8] 。然而， 当光束沿着垂直方向传输时， 湍流会展现出很强的非 Kolmogorov 特性 [9][10] 。因而， Kolmogorov 功率谱描述的湍流与实验数据存在一定的偏差。近期， Toselli 等 [11] 提出的非 Kolmogorov 湍流模型较适合于复杂的大气环境， 与实验结果也更为接近。非 Kolmogorov 湍流对 激光束传输特性影响方面的研究正是国际同行们正在努力研究的前沿课题， 近年来已有科研工作者对激光 束在该湍流模型中的传输展开了一些相关研究 [12][13][14][15] 。 另一方面， 在激光理论中， 瑞利区间定义为光束横截面积扩展为源场处两倍时的传输距离， 可用来描述 光束无明显扩展的传输距离 [16] 。2009 年， 季小玲等 [17] 研究了完全相干和部分相干列阵光束的瑞利区间， 并发 现列阵光束的瑞利区间随子光束数目的增加而增加。2011 年， 季小玲等 [18] 研究了湍流对余弦高斯光束瑞利 区间的影响。此外， 环状光束目前在现代光学及原子光学中得到了广泛的应用 [19][20] 。 基 于 以 上 原 因 ， 研 究 非 Kolmogorov 湍 流 对 部 分 相 干 环 状 光 束 瑞 利 区 间 的 影 响 是 非 常 重 要 的 。 本 文 推 导 出 了 部 分 相 干 环 状 光 束 在 非 Kolmogorov 湍 流 中 的 瑞 利 区 间 解 析 表 达 式 ， 并 研 究 了 湍 流 参 量 (广 义 指 数…”