湍流大气中激光束抖动频率相关函数和降雨大气中激光束到达角起伏

一、引言 激光束在洁净大气中传播时，由于湍流的影响，光束波阵面到达角将作随机起伏，光束整体将作随机抖动。这些湍流效应严重影响激光大气通信和大气参数的光学法探测，所以人们对此作了大量研究。但是，对激光束在雨和湍流同时存在时传输的到达角起伏和湍流大气中双频光束抖动相关函数研究很少．而这些问题在实际工程应用中常涉及到。     

湍流大气中激光束抖动的频率相关及降雨大气中激光束到达角的起伏

我们运用微扰近似法和两滴粒子大小Marghall-Palmer分布,讨论了两对激光束传输的影响以及在微扰近似和马尔柯夫近似两种近似下讨论了洁净湍流大气中传输的光束漂移的频率相关。推导并获得降雨湍流大气中激光束到达角起伏方差解析式和到达角起伏频谱的表达     

折迭湍流大气光路传输的激光光斑抖动

根据激光在折迭湍流光路上传输的特点,运用马尔柯夫近似研究了光斑漂移和象点抖动问题,得到在强、弱起伏区都适用的折迭光路上传输激光束光斑漂移角起伏和光束象点抖动角起伏方差表达式。同时讨论了强、弱起伏区光斑漂移和象点抖动的后向反射放大和补偿的统计特性。并得到在强起伏区反射器后向反射放大与补偿效应消失和弱起伏区聚焦光束光斑后     

高清抖动视频的实时稳像算法

针对高分辨率的高清视频中图像序列的不稳定性,结合灰度投影算法的特点,文章提出了一种可以快速消除图像序列间平移运动的新型电子稳像算法。首先采用灰度投影法估计图像序列间的平移运动,分别对行列投影曲线进行互相关运算获取全局运动矢量;然后采用高通滤波器获得抖动图像帧的运动偏移量,最后通过运动补偿得到稳定的视频图像序列。实验结果表明,该算法可以明显地消除图像序列间的抖动,对于提高动态图像的稳定性具有很好的效果,而且运算复杂度低,适用于高清视频的实时处理。     

无抖动机械式光开关结构设计

针对机械式光开关的抖动问题,利用一般等截面悬臂梁模型和端部有附加质量的悬臂梁模型,采用模态叠加法求解悬臂梁在冲击力作用下的动态响应,得出了机械式光开关抖动的原因和降低光开关抖动的结构设计方法.利用该方法对一种有抖动的移动棱镜式机械光开关的结构进行改进,实验结果表明,改进后的光开关基本无抖动.     

在湍流大气中传输时相干系统的抖动对远场的影响

为了研究相干合束激光在湍流大气中传输时,合束系统的抖动对远场的影响,采用惠更斯-菲涅耳原理推导了系统中单个光源因抖动造成偏离时的远场光强表达式。以正六边形阵列为例,分析了在不同湍流强度或者传输距离时,抖动对远场造成的的影响,并分别描绘了峰值光强及桶中功率不低于理想情况下92%时的抖动控制曲线。结果表明,抖动造成了远场的峰值光强和桶中功率的降低;当抖动范围相同时,随着湍流强度的减弱或者传输距离的减小,抖动的破坏更加严重。这一结果对研究湍流大气中的相干合束是有帮助的。     

无抖动机械式光开关结构设计

纳米金属光栅的透射光谱对临近材料折射率变化非常敏感,可以通过改变介质折射率实现可调的彩色滤光,将双层纳米金属光栅应用于显示装置上具有工艺制备简单、色度和对比度高等特点。采用纳米金属光栅结构,通过严格耦合波理论模拟和表面等离子体共振原理设计了一种新型的透射式电润湿显示器件。在650nm周期、空气环境下,通过数值优化在690nm波长处得到了50%的单色透射,而在水溶液的环境下,由于共振移动到红外,可以实现黑态显示,从而验证了灰度的可调。该研究将为轻薄、节能和高分辨率的新型电浸润显示器件设计提供全新思路。 更多还原     

由光抖动引起的典型故障分析

本文对徐州广电互动电视推行过程中的一次典型的故障处理进行分析,详细介绍了HFC反向网络故障特征及故障处理的基本思路。     

光在纤维介质中传播的研究

利用光线追踪方法在近轴近似下模拟了高斯光束在不同折射率分布纤维状介质中的传播。针对等离子体对激光的导引和离焦现象 ,以及应用激光操纵粒子的空心环状光束产生进行了模型化分析和讨论。     

湍流大气中激光强度的起伏分布

本文在综合考虑湍流的光波散射和光束随机偏折的基础上,采用Karhunen-Loeve基展开所测随机光场复振幅的方法,讨论了光强起伏概率分布和时间平滑效应等问题。     

湍流大气中传输光波的波相位结构解析函数

在湍流大气对传输光波调制的双尺度湍涡(大尺度湍涡和小尺度湍涡)近似下,研究了用于计算描述湍流大气中传输光波相干长度变化的核心函数(互相干函数)的关键因子波结构函数(WSF),通过建立包含不同尺度湍流因子的折射率起伏谱密度函数,导出了可以用于精确理论分析平面波与球面波在湍流大气中传播时所产生的诸如到达角起伏和相干性变化等效应的波相位结构函数的精确解析式,同时给出了便于数值计算的近似误差在2%范围以内的波相位结构函数的精确渐近表达式。     

激光大气传输光束漂移的双色相关

研究了强湍流起伏区域内光束漂移的频率相关函数,准相位共轭镜等对激光束漂移频率相关函数及漂移方差的补偿、反射放大效应.     

红外纳秒激光脉冲在光纤中传输特性研究

为了提高激光时间波形测量系统的抗干扰能力,建立了激光脉冲在光纤中的传输物理模型,分析了纳秒脉冲在光纤中的线性传输特性,对影响脉冲传输特性的因素进行了系统评价。采用空气与光纤传输进行比对的方法,实验测试了激光脉冲经过不同长度的单模和多模光纤传输后的脉冲波形,得到脉冲展宽在允许的测量误差范围内所需的阈值条件。结果表明,该研究对神光-Ⅲ主机激光脉冲时间波形测量的设计具有重要的意义。     

紫外激光脉冲的光纤传输特性研究

为了满足大型激光系统对紫外激光脉冲时间波形测量要求,采用紫外单模光纤进行传输取样的方法,理论分析了紫外脉冲在光纤中的线性传输特性,对影响脉冲波形测量的因素进行系统评价;并测试了紫外激光脉冲经过单模纯石英光纤传输后的脉冲波形。结果表明,对于纳秒、亚纳秒量级的紫外激光脉冲,单模紫外光纤是一种较好的传输介质;考虑到光纤损耗及探测器灵敏度限制,紫外光纤不宜作长距离传输。研究结果对高功率激光装置紫外光脉冲时间波形测量提供了理论和实验依据。     

Covariance functions and spectra for waves propagating in a turbulent medium to or from moving vehicles

In this paper theoretical expressions are derived for the time-lag covariance functions and frequency spectra of a wave propagating in a turbulent medium where either the source, receiver, or both are moving. The expressions are generalizations of the results of other workers. A Gaussian beam wave was considered but results are presented for plane and spherical waves also. It is also noted that a commonly used approximation may not be valid when focused beams are discussed.     

Effects of a turbulent atmosphere on the phase and frequency of optical waves

The main theme is a tutorial presentation of the major effects of atmospheric turbulence on the phase and frequency of electromagnetic waves in the optical spectrum. The emphasis is not on a comprehensive review, but rather on the tutorial aspect. Starting from fundamental principles, all significant results are derived by simple physical reasoning and are compared to existing ones in the literature. Unlike classical reviews, some of the more important results that pertain to coherent optics, in particular laser heterodyning, are derived and discussed. Finally, an attempt is made to compare optical phase fluctuations with fluctuations in other portions of the electromagnetic spectrum.     

Modulation frequency characteristics of directly optical frequency modulated AlGaAs semiconductor laser

Optical frequency spectra of directly frequency modulated AlGaAs semiconductor laser in the 0?5.2 GHz range were measured by using a Fabry-Perot interferometer and a birefringent optical filter. The frequency deviation is linearly proportional to the RF modulation current. The measured modulation frequency characteristics for the frequency deviation show that the thermal effect is predominant in the frequency below 10 MHz. It has a resonance peak which behaves just like the peak observed in the modulation. Experimental results agreed well with theoretical values calculated by considering thermal effect and carrier-dependent refractive index variation.