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高斯光束的光谱传输特性分析

王龙 沈学举 张维安 董红军

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高斯光束的光谱传输特性分析

    作者简介: 王龙(1985- ),男,博士研究生,主要从事光电对抗技术的研究..
    通讯作者: 沈学举, shxjoptics@yahoo.com.cn
  • 中图分类号: 0436;P425.2

Analysis of spectral propagating properties of Gaussian beam

    Corresponding author: SHEN Xue-ju, shxjoptics@yahoo.com.cn ;
  • CLC number: 0436;P425.2

  • 摘要: 为了研究光束的光谱传输特性,根据广义惠更斯-菲涅耳原理,推导了高斯光束光谱经自由空间和湍流大气传输的表达式,并以中心频率为1.78×1015rad/s、谱宽为8.39×1013rad/s的高斯光束为例进行了数值分析。结果表明,高斯光束传输过程中,z轴附近光谱存在少量蓝移,离轴距离增大到约为0.5w(z)时,光谱由蓝移变为红移,湍流效应对离轴较远点的谱移现象有比较明显的抑制作用,而增大源光谱的带宽,则会使谱移现象更显著;计算1.78×1015rad/s和1.75×1015rad/s两束单色光传输5000m时传输截面上的光强分布发现,对于某个横向位置,源光谱中心频率激光的强度会比某个其它频率激光的强度小,产生传输截面上的谱移现象,谱移现象随各参量的变化规律可由高斯光束的束腰变化规律和湍流效应对光束的展宽效应进行解释。
  • [1]

    XING J B,XU G L,ZHANG X P,et al.Effect of the atmospheric turbulence on laser communication system[J].Acta Photonica Sinica,2005,34(12):1850-1852(in Chinese).
    [2]

    JI X L,ZHANG T,CHEN X W,et al.Spectral properties of flattopped beams propagating through atmospheric turbulence[J].Acta Optica Sinica,2008,28(1):12-16(in Chinese).
    [3]

    ZHAO Y J,WANG J A,REN X Ch,et al.Effect of the atmospheric turbulence on the bit error rate of laser communication among the ships[J].Laser Technology,2010,34(2):261-264(in Chinese).
    [4]

    ZHAO Zh W,WU Zh S,SHEN G D,et al.Attenuation due to fog for 10.6μm wavelength[J].Journal of Infrared and Millimeter Waves,2002,21(2):95-98(in Chinese).
    [5]

    RAO R Zh,WANG Sh P,LIU X Ch,et al.Experimental study of spot dancing of laser beam in a turbulent atmosphere[J].Chinese Journal of Lasers,2000,27(11):1011-1015(in Chinese).
    [6]

    YANG A L,LI J H,LÜB D.A comparative study of the beam-width spreading and angular spread in atmospheric turbulence[J].Acta Physica Sinica,2009,58(4):2451-2459(in Chinese).
    [7]

    QU J,YUAN Y Sh,MENG K,et al.Axial intensity distribution of limited Laguerre-Gaussian beams in turbulent atmosphere[J].Laser Technology,2010,34(1):141-144(in Chinese).
    [8]

    XU G Y,WU J,YANG Ch P,et al.Simulation and optical scintillation research of Gaussian beam in atmosphere turbulence[J].Laser Technology,2008,32(5):548-550(in Chinese).
    [9]

    JI X L,LÜB D.Effect of turbulence on the spectral shift of partially coherent light[J].Chinese Journal of Lasers,2005,32(4):506-510 (in Chinese).
    [10]

    SHEN X J,WANG L,SHEN H B,et al.Propagation analysis of flattened circular Gaussian beams with a misaligned circular aperture in turbulent atmosphere[J].Optics Communications,2009,282 (24):4765-4770.
    [11]

    ZHOU T Zh,DENG L G.Gaussian beam z-scan diffraction theory model for the strong nonlinear absorption materials[J].High Power Laser&Particle Beams,2004,16(6):721-725(in Chinese).
    [12]

    WANG L L.Numerical calculate and simulation analyze oriented atmosphere laser communication system[D].Xi'an:Xi'an University of Technology,2006:18(in Chinese).
    [13]

    DENG L G,LI Y L,SU W Y,et al.Effects of the medium location and the beam-waist radius on the operating performances of the refractive optical limiting devices[J].Chinese Journal of Quantum Electronics,2004,21(4):434-439(in Chinese).
  • [1] 杨军王慧章曦 . 大气湍流对部分相干激光瑞利区间影响的研究. 激光技术, 2016, 40(3): 456-460. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.03.033
    [2] 徐光勇吴健杨春平何武光韩勇 . 高斯光束在大气湍流中的数值模拟和光强起伏. 激光技术, 2008, 32(5): 548-550.
    [3] 牛化恒韩一平 . 大气湍流中贝塞尔-高斯涡旋光束传播性能分析. 激光技术, 2017, 41(3): 451-455. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2017.03.029
    [4] 王劼予杨林刘巧君左浩毅罗时荣 . 多色GSM光束通过杨氏双缝后谱强度的一般式. 激光技术, 2010, 34(3): 343-346. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2010.03.016
    [5] 赵琦郝红宇樊红英李建欣蒋泽伟肖星 . 部分相干cosh-Gaussian光束通过大气湍流后的聚焦特性. 激光技术, 2016, 40(5): 750-755. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.05.028
    [6] 陆俊高淑梅熊婕杨幼益陈国庆 . 女性尿液荧光光谱学特性及机理分析. 激光技术, 2010, 34(1): 45-47,84. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2010.01.013
    [7] 赵琦钟鸣吕百达 . 大气激光束漂移的实验研究. 激光技术, 2010, 34(4): 532-534. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2010.04.027
    [8] 周中亮 . 高斯光束大气传输规律的数值分析. 激光技术, 2009, 33(1): 110-112.
    [9] 王立明张玉钧李宏斌周毅刘文清 . 湍流对激光吸收光谱信号的影响及改善方法研究. 激光技术, 2012, 36(5): 670-673. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2012.05.024
    [10] 付奎娄本浊孙彦清龙姝明黄朝军 . Zn0.95-xBe0.05MnxSe稀磁半导体的光谱特性分析. 激光技术, 2015, 39(1): 135-139. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2015.01.027
    [11] 徐永浩宋彪陈晓帆黄梅珍 . 微型近红外光谱仪在苹果糖度测量中的应用研究. 激光技术, 2019, 43(6): 735-740. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2019.06.001
    [12] 张进姜红刘峰段斌 . 差分喇曼光谱结合化学计量学检验烟用内衬纸. 激光技术, 2021, 45(1): 61-66. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2021.01.011
    [13] 毕琳娜陈国庆王俊颜浩然 . 甲基对硫磷溶液的荧光光谱及其特性----. 激光技术, 2010, 34(2): 253-257. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2010.02.030
    [14] 付翔乐文冉王颖汪亚邹林邓志峰占生宝 . 基于凹面光栅的光谱检测仪性能提升的研究进展. 激光技术, 2023, 47(6): 757-765. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2023.06.005
    [15] 张咏程瑶闫雨桐陈超陈国庆 . 几种常见食用油加热后荧光光谱特性变化的研究. 激光技术, 2013, 37(1): 109-113. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2013.01.027
    [16] 贺元兴穆佰利李建李伟 . 高斯光束质量与波像差之间的关系. 激光技术, 2014, 38(6): 747-752. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2014.06.006
    [17] 张逸新 . 湍流大气中激光回波到达角起伏. 激光技术, 1997, 21(1): 25-29.
    [18] 张逸新陶纯堪 . 湍流大气中传输光波的波相位结构解析函数. 激光技术, 2004, 28(4): 337-339.
    [19] 周健文姚纳赵汗青张云凡焦蛟孙旭伍波 . 大气湍流下超振荡望远成像的理论研究. 激光技术, 2023, 47(1): 115-120. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2023.01.018
    [20] 姜楠李晓英牛春晖刘鑫 . 大气湍流对激光空间传输特性影响的实验研究. 激光技术, 2022, 46(5): 708-712. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2022.05.022
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出版历程
  • 收稿日期:  2011-11-28
  • 录用日期:  2011-12-19
  • 刊出日期:  2012-09-25

高斯光束的光谱传输特性分析

    通讯作者: 沈学举, shxjoptics@yahoo.com.cn
    作者简介: 王龙(1985- ),男,博士研究生,主要从事光电对抗技术的研究.
  • 1. 军械工程学院, 光学与电子工程系, 石家庄, 050003

摘要: 为了研究光束的光谱传输特性,根据广义惠更斯-菲涅耳原理,推导了高斯光束光谱经自由空间和湍流大气传输的表达式,并以中心频率为1.78×1015rad/s、谱宽为8.39×1013rad/s的高斯光束为例进行了数值分析。结果表明,高斯光束传输过程中,z轴附近光谱存在少量蓝移,离轴距离增大到约为0.5w(z)时,光谱由蓝移变为红移,湍流效应对离轴较远点的谱移现象有比较明显的抑制作用,而增大源光谱的带宽,则会使谱移现象更显著;计算1.78×1015rad/s和1.75×1015rad/s两束单色光传输5000m时传输截面上的光强分布发现,对于某个横向位置,源光谱中心频率激光的强度会比某个其它频率激光的强度小,产生传输截面上的谱移现象,谱移现象随各参量的变化规律可由高斯光束的束腰变化规律和湍流效应对光束的展宽效应进行解释。

English Abstract

参考文献 (13)

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