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本文分析了1994年12月15-22日河北兴隆折射率结构常数C^2n气球探测的主要结果。表明:兴隆冬季观测湍流比星明强,相干长度r0平均为6.4cm,不仅低层充较强,而且对流层顶附近有一较强湍流层。 相似文献
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激光导引星非等晕性的限制 总被引:2,自引:0,他引:2
在利用激光导引星的自适应光学系统中,焦距非等晕性是对自适应光学系统性能的主要限制,利用湍流探测配置的孔径滤波函数导出了剩余波前畸变方差.并依此导出了成像系统的有效直径d0,根据昆明和兴隆实测的大气湍流模型对d0进行了计算,说明了校正平移和倾斜对自适应光学系统的重要性。 相似文献
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激光实际大气传输湍流效应相位校正一些实验结果 总被引:8,自引:0,他引:8
进行了近地面水平大气中激光传输湍流效应及其自适应光学相位校正实验,对光束振幅起伏、到达角起伏及其远场Strehl比进行了测量分析。实验结果表明,光束到达角起伏功率谱在低频段(f<0.4υ/d)近似地满足-2/3次幂关系,而在高频段(f>0.4υ/d)则近似满足-8/3次幂关系。在较弱湍流效应情况下时数振幅起伏方差小于0.3),相位补偿是有效的,而在较强湍流效应树数振福起伏饱和)时,自适应光学系统常常不能实现稳定闭环。由于传输场景地形复杂,湍流效应及其相位校正效果定量规律的描述还需进一步研究。 相似文献
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激光通信地面站址的大气信道特性决定着设备性能的有效发挥。选择四个候选站址,西藏阿里、青海德令哈、四川稻城和河北兴隆,统计检验云量覆盖、大气透过率、天空辐射度和大气湍流等特征对激光通信的影响。结果显示,单站可用度条件以阿里为最佳;三站联合可用度以阿里-德令哈-兴隆最好,在少云条件下(云量低于60%)全年可用度85%以上;少云条件下的四站联合可用度在5~8月为91\%~96\%,其它月份98%以上。四个候选站址的大气光学特性均能满足激光通信传输的要求。高海拔站址的大气透过率与辐射度有明显优势,阿里、稻城的夜间大气相干长度在10 cm以上,德令哈在8~12 cm间, 兴隆站在6 cm以上。在多站联合模式下应能在高海拔的少云区选择出足够高可用度的站址。 相似文献
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通过湍流气象探空仪测量湍流廓线及常规气象参数并同时监测地面温湿变化,得到长春地区夏季湍流及温湿度的垂直分布状况.对测量结果分析发现,所测湍流廓线较好地符合适用于中纬度地区的Hufnagel-Valley湍流模式,由此计算出的大气相干长度γ0平均值为5.5 cm,与HV模式相适应.在湍流气象探空仪双通道工作情况下,采用不同的微温探头间距对折射率结构常数进行测量,发现两种距离下湍流强度随高度的变化趋势基本相同,在10 km下的较强湍流区0.5 m间距测量结果稍大于1 m的情况,由此计算的γo相差不大,1 m测量结果相对起伏较大,细节明显. 相似文献
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低速湍流中的气动光学效应实验研究 总被引:2,自引:3,他引:2
应用二维哈特曼(Hartmann)波前测量系统,对光束在二维低速热射流传输中的气动光学效应进行了测量。应用模式法,通过孔径斜率进行了波前重构,结果表明热射流使波前产生较强的随机畸变。同时通过对子孔径波前斜率的时间变化测量结果进行了相关函数计算,计算显示出互相关函数随空间相对位置表现出一定规律的变化,由此分析了热射流场中涡结构的运流速度、涡结构尺度等湍流中重要的特性。这些初步测量和分析结果表明通过哈特曼波前测量法既可研究光束在湍流场中引起的波前变化规律,同时还可以应用于湍流场流场参数的间接分析。 相似文献
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实现了适应光学系统校正激光大气湍流位相畸变的数值模拟,研究了自适应光学系统的校正效率随湍流强度的变化规律以及横向风速对自适应光学校正效果的影响。结果表明,自适应光学系统能够校正湍流造成的激光波前位相畸变,提高靶面激光峰值功率密度,降低靶面激光强度起伏。湍流强度对于自适应光学系统的校正效率有比较大的影响,湍流强度较弱和较强,自适应光学系统的校正效率均不高;只有中等强度的湍流,校正效率最高。此外,横向风速对于自适应光学系统的校正效果也有比较大的影响.随着横向风速的增大,自适应光学系统的校正效果不断变差。 相似文献
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大气湍流对对流层内微波的传播具有重要影响,正确认识大气湍流的特性有助于提高电波传播模型预测的准确性和可靠性. 本文利用天气数值预报(weather research and forecasting,WRF)模式预测气象要素,计算微波波段大气折射率结构常数,研究对流层内大气湍流的时空分布特性,并探讨其与温度、相对湿度和修正大气折射率的变化关系. 研究表明:近海面微波湍流强度具有明显的日变化特征;对流层内微波湍流的垂向结构具有较为明显的分层;大气环境出现逆温减湿现象,湍流活动较强. 这些研究成果可为微波在大气环境中传播的准确预测提供理论支持. 相似文献
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石墨烯太赫兹波段性质及石墨烯基太赫兹器件 总被引:1,自引:0,他引:1
石墨烯在太赫兹波段的优异性质,使其在太赫兹源、太赫兹探测和太赫兹调控三个方面都具备广阔的应用前景。主要对石墨烯在太赫兹波段的性质及石墨烯基太赫兹器件的相关研究进行了综述,并对石墨烯在太赫兹波段的应用前景进行了展望。在石墨烯太赫兹波段性质方面,主要介绍了石墨烯的电导模型、静态和超快光谱响应特性,以及表面太赫兹波辐射特性。在石墨烯基太赫兹器件方面,主要综述了基于光、电、磁调控的太赫兹主动器件,石墨烯基超材料的太赫兹调制器,基于阻抗匹配的减反射调控器件,以及可调太赫兹源器件的最新研究进展。 相似文献
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为了研究大气湍流变化对多孔径光学系统成像质量的影响,针对Golay3结构建立了一个理论分析模型,推导了湍流影响下望远系统的点扩散函数(point spread function, PSF)的表达式。分别针对近似圆形和近似长条状分布的湍流结构对成像特性的影响进行了讨论,具体构建了两种湍流影响下的光场相位计算模型,并计算比较了两种湍流的调制传递函数(modulation transfer function, MTF)。结果表明,光路中存在湍流将导致系统成像质量下降。在近似圆形湍流中,湍流强度越小,系统MTF影响越小。不同强度湍流影响的MTF在归一化空间频率0.16、0.45和0.69处均下降0.05左右。在近似长条状湍流中,对流湍流风速越小,系统MTF影响越小。不同风速的湍流影响的MTF在空间频率0.16、0.42和0.69处分别下降0.25、0.09和0.05左右。比较两种湍流表明,近似长条状湍流对成像系统MTF影响更为明显。 相似文献
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高阶贝塞尔高斯光束在非柯尔莫哥诺夫大气中的传输特性 总被引:2,自引:1,他引:2
利用广义惠更斯菲涅耳原理计算高阶贝塞尔高斯光束(BGB)在非柯尔莫哥诺夫湍流模型下传输的横向光强分布特性。该模型中,湍流对相位干扰的大小与距离和幂律有关。在远距离处,幂律对干扰大小的影响较为明显。通过Matlab进行数值计算的结果表明,远距离处(10km)的各阶BGB光束光强分布形式均有很大展宽,同时它们随幂律的变化也相对于短距离时更为剧烈。高阶BGB光束受到湍流干扰的影响要小于低阶光束。对于同阶光束来说,横向参数越大的光源在湍流中传输的展宽现象也越为明显。 相似文献
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大气光学湍流的存在会严重制约光学系统的性能。为了能够降低大气湍流的影响,满足光电工程的应用,准确地估算出不同场景下的大气光学湍流廓线具有十分重要的指导意义。基于Tatarski光学湍流参数化方案和广泛应用的外尺度模式,利用探空仪测量的气象探空数据,对内陆(合肥)、海陆交界处(茂名)和远海海洋这三个不同环境下的大气光学湍流廓线进行估算。将合肥和茂名两地的估算值与实际观测的廓线进行对比验证,发现在变化趋势和量级上相近,为该模式估算远海海洋的大气光学湍流廓线提供了依据。结果表明模式能够较好地估算出不同环境下的光学湍流廓线。此外,还发现高空光学湍流的发生与风切变和温度梯度有重要关系。 相似文献
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通过对风速脉动和温度脉动数据进行谱分析和小波分析,得到不同高度大气湍流相干结构尺度,用来同时识别时间序列中相干结构的特征尺度,并与大气折射率结构常数Cn2相结合分析高空大气湍流强弱分层的相干结构特征,提取不同高度湍流层强度、湍流层厚度等空间特征。通过研究发现,随着高度的变化,湍流呈现强弱分层交替出现的空间特征,且随高度升高,湍流持续时间变短,湍流层厚度也变小;在大尺度的弱湍流背景下存在小尺度强湍流,分布相对密集,持续时间较短,厚度也较小。高空大气湍流在5~15 km上的存在明显的强弱分层现象,在6~10 km高度上有四个强湍流层,湍流层厚度约为500 m。 相似文献
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激光在大气传输过程中,由于湍流折射率的随机起伏会引起波前畸变、光斑漂移、闪烁等一系列光学湍流效应,因此严重制约了遥感成像系统和激光通信技术的发展.通过分析大气光学湍流对多个领域的影响,指出了探测大气光学湍流廓线的重要意义.要想获取光学湍流的时空分布规律并准确评估光学湍流对光学成像或激光传输系统的影响,就必须对光学湍流进... 相似文献